KR101776213B1 - An apparatus for emi reduction of cooling fan controller - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 EMI CE 노이즈를 저감하기 위한 DC 전원 입력단 측의 EMI 저감 장치, AM 대역의 EMI RE 노이즈를 저감하기 위한 DC 모터로의 출력단 측의 EMI 저감 장치, 그리고 DC 모터 내부에서 EMI RE 노이즈를 저감하기 위한 EMI 저감 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 EMI 저감 장치는 자동차 냉각팬의 DC 모터를 제어하기 위한 PWM 제어기의 스위칭 소자에 기인한 동작 주파수 범위의 EMI 노이즈를 저감하고, DC 모터 내부의 브러쉬 노이즈를 저감하여 자동차의 냉각팬 측에서 방사되는 노이즈가 다른 부품에 악영향을 끼치는 것을 방지할 수 있어, 보다 신뢰성 있는 안전한 자동차용 전장 부품을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
In the present invention, an EMI reduction device on the DC power input side for reducing EMI CE noise, an EMI reduction device on the output side of a DC motor for reducing EMI RE noise in the AM band, and EMI RE noise in the DC motor are reduced An EMI reduction device is provided.
The EMI reduction device according to the present invention reduces the EMI noise in the operating frequency range due to the switching element of the PWM controller for controlling the DC motor of the automotive cooling fan and reduces the brush noise in the DC motor, It is possible to prevent the noise radiated from the other parts from adversely affecting the other parts, thereby providing a more reliable and safe electric vehicle component.

Description

냉각팬 제어기를 위한 EMI 저감 장치{AN APPARATUS FOR EMI REDUCTION OF COOLING FAN CONTROLLER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an EMI reduction device for a cooling fan controller,

본 발명은 냉각팬 제어기를 위한 EMI(Electro-Magnetic Interference) 저감 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차용 냉각팬을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 제어기의 스위칭 소자에 기인하는 전자파 장해(EMI)를 저감하기 위한 EMI 저감 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an EMI (Electro-Magnetic Interference) reduction apparatus for a cooling fan controller, and more particularly, to an electromagnetic interference (EMI) reduction apparatus for a cooling fan controller, To an EMI reduction device for reducing EMI.

자동차 산업 발전에 따라 환경, 에너지 기술이 접목된 고효율, 친환경 자동차 시대로의 전환이 급속히 진전되고 있으며, 이에 따라, 자동차 업계에서는 자동차의 연비 향상을 위한 노력이 계속되고 있다.In accordance with the development of the automobile industry, the transition to a highly efficient and environmentally friendly automobile era incorporating environment and energy technology is rapidly progressing, and accordingly, efforts are being made to improve the fuel efficiency of automobiles in the automobile industry.

이러한 경향에 따라, 환경친화적이고 고연비인 특성을 실현하기 위한 자동차용 전장품의 개선이 이루어지고 있으며, 특히 자동차 배터리로 구동되는 냉각팬 모터의 경우 배터리 사용 비중이 큼에 따라 모터의 효율을 개선하고자 하는 연구가 지속되고 있다.In accordance with this tendency, improvements have been made on automotive electric equipment to realize environment-friendly and high fuel efficiency characteristics. In particular, in the case of a cooling fan motor driven by an automobile battery, Research is continuing.

한편, 자동차에 적용되는 모터는 일반 DC 모터, 스테핑 모터, BLDC 모터 등이 있으며, 이 중 DC 모터는 전체 사용 모터의 95% 이상을 차지하고 있다. 냉각팬에는 DC 모터를 적용하고 있으며, DC 모터의 속도 제어는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 사용하는 것이 일반적이고, 에너지의 소비가 많은 모터 구동 시스템의 효율을 높이기 위한 지속적인 연구가 수행되고 있으며, 전체 모터 효율이 1% 향상되면 1.5개소 원자력 발전소의 발전량이 절감될 수 있는 규모이다. 또한, 기존의 냉각팬의 속도 제어는 단순히 가변저항을 적용하여 4단계의 속도 조절만 가능하였으나, 근래에는 그 효율 개선을 위하여 미세 제어가 필요하게 되었다. 이를 위하여 기존 가변저항방식 대신 PWM 인버터를 적용하게 되었으나, 전자기 적합성 확보 문제가 대두되었다.On the other hand, there are general DC motors, stepping motors and BLDC motors applied to automobiles. Of these, DC motors account for more than 95% of all motors used. DC motor is applied to the cooling fan. PWM (Pulse Width Modulation) method is generally used for speed control of DC motor. In order to increase the efficiency of motor drive system which consumes a lot of energy, If the overall motor efficiency increases by 1%, the power generation capacity of 1.5 nuclear power plants can be reduced. In addition, the speed control of the conventional cooling fan can be achieved only by adjusting the speed of the four stages by applying the variable resistance. However, in recent years, fine control has been required to improve the efficiency. For this purpose, the PWM inverter was applied instead of the conventional variable resistance method, but the problem of ensuring the electromagnetic compatibility was raised.

PWM 제어 방식은 배터리 출력인 직류전원을 시간에 따른 스위칭과 전력반도체로 출력 제어를 통해 교류 파형으로 변환해 주는 기술로서, DC를 AC로 변환해 주는 드라이버를 통해 모터의 속도와 토크 제어를 할 수 있다. 즉, 배터리의 DC 전원을 스위치를 이용하여 On-타임 동안에는 DC 공급전압이 DC 모터에 인가되며 Off-타임 동안에는 DC 공급전압이 DC 모터에 인가되지 않아 에너지의 흐름을 막음으로써 모터의 속도를 제어 할 수 있다. 하지만, PWM 제어 방식은 기본적으로 스위칭에 의한 에너지 전달 효율을 제어하는 것으로, 스위치의 동작에 의한 불필요한 RFI(Radio Frequency Interference) 발생을 수반하게 된다. 스위칭 소자는 전하의 흐름을 막거나 흐르게 하는 물리적인 동작을 수행하기 때문에 이상적인 스위치에서와 달리 실제적인 스위치에서는 스위칭 손실 및 돌입 전류 등의 전자기적으로 바람직하지 못한 요소들을 가지고 있다.The PWM control method converts the DC output from the battery to AC waveform through time-based switching and power semiconductor control. It can control the speed and torque of the motor through DC-to-AC converter. have. In other words, the DC supply voltage of the battery is applied to the DC motor during the on-time using the switch of the battery, and the DC supply voltage is not applied to the DC motor during the off-time to control the speed of the motor . However, the PWM control method basically controls the energy transfer efficiency by switching, and it involves an unnecessary RFI (Radio Frequency Interference) due to the operation of the switch. Unlike an ideal switch, a switching device has electromagnetically undesirable factors such as switching loss and inrush current in practical switches because it performs a physical operation to block or flow the charge.

즉, PWM 제어 방식에서는 필연적으로 전자파 방사 및 전도 노이즈가 발생하게 되며, 또한, 차량 내에서 사용되는 전장부품의 수가 증가함에 따라 전력 수요도 증가하게 되어 변환하는 에너지량이 많아지므로 기존보다 더 많은 전자파 방사 노이즈가 발생하므로, 그 해결책이 필요하다. 특히, 고주파 대역의 신호는 직진성은 좋으나 에너지량이 크지 않아 시스템에 문제를 야기하지 않으나, 저주파 대역의 신호는 에너지량이 크고 직진성이 약하므로 시스템 내의 다른 부품에 영향을 일으키기 쉽다.In other words, in the PWM control method, electromagnetic wave radiation and conduction noise are inevitably generated. In addition, as the number of electrical parts used in the vehicle increases, the electric power demand also increases and the amount of energy to be converted increases. Therefore, Since noise is generated, a solution is needed. In particular, the high frequency band signal has a good linearity, but does not cause a problem to the system because the energy amount is not large. However, the low frequency band signal has a large energy amount and low linearity, so it is likely to affect other components in the system.

이에 따라, 냉각팬의 DC 모터를 제어하기 위한 PWM 제어기의 스위칭 소자의 스위칭에 따른 동작 주파수 범위의 방사 노이즈를 저감하여야 하며, 이에 따라 PWM 제어기를 위한 EMI 저감 장치의 설계가 필요하다.Accordingly, it is necessary to reduce the radiation noise in the operating frequency range due to the switching of the switching device of the PWM controller for controlling the DC motor of the cooling fan. Therefore, it is necessary to design an EMI reduction device for the PWM controller.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 자동차 냉각팬의 DC 모터를 제어하기 위한 PWM 제어기의 스위칭 소자에 기인한 동작 주파수 범위의 EMI 노이즈를 저감하여 자동차의 냉각팬 측에서 방사되는 노이즈가 다른 부품에 악영향을 끼치는 것을 방지할 수 있는 자동차 냉각팬 제어기를 위한 EMI 저감 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention reduces EMI noise in an operating frequency range caused by a switching element of a PWM controller for controlling a DC motor of a car cooling fan, And it is an object of the present invention to provide an EMI reduction device for a car cooling fan controller that can prevent adverse effects.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 EMI 저감 장치는, 자동차 냉각팬을 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 제어기에서 전도 방출(conducted emission; CE) 타입의 EMI(Electro-Magnetic Interference) 노이즈(noise)를 저감하기 위한 EMI 저감 장치로서, 직류(DC) 전원에 연결되는 제 1 단자; 접지에 연결되는 제 2 단자; 양단이 각각 상기 제 1 단자와 제 3 단자에 연결되는 인덕터; 양단이 각각 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자에 연결되는 제 1 내지 제 4 커패시터; 및 양단이 각각 상기 제 3 단자와 제 2 단자에 연결되는 제 5 내지 제 7 커패시터를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an EMI reduction apparatus comprising: a PWM (Pulse Width Modulation) controller for controlling an automobile cooling fan; an EMI (Electro-Magnetic Interference An EMI reduction device for reducing noise, comprising: a first terminal coupled to a direct current (DC) power source; A second terminal connected to ground; An inductor having both ends connected to the first terminal and the third terminal, respectively; First to fourth capacitors having opposite ends connected to the first terminal and the second terminal, respectively; And fifth to seventh capacitors having both ends connected to the third terminal and the second terminal, respectively.

본 발명의 일 실시예에 따른 EMI 저감 장치에서, 상기 제 2 내지 제 4 커패시터는 동일한 커패시턴스(capacitance) 값을 가질 수 있고, 상기 제 5 및 제 6 커패시터는 동일한 커패시턴스(capacitance) 값을 갖도록 구성될 수 있다.In the EMI reduction apparatus according to an embodiment of the present invention, the second to fourth capacitors may have the same capacitance value, and the fifth and sixth capacitors may be configured to have the same capacitance value .

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 EMI 저감 장치는, 자동차 냉각팬을 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 제어기에서 복사 방출(radiated emission; RE) 타입의 EMI(Electro-Magnetic Interference) 노이즈(noise)를 저감하기 위한 EMI 저감 장치로서, 직류(DC) 모터의 양의 단자와 연결되는 제 1 단자; 직류(DC) 모터의 음의 단자와 연결되는 제 2 단자; 스위칭 소자와 연결되는 제 3 단자; 양단이 상기 제 2 단자와 상기 제 3 단자에 연결되는 인덕터; 양단이 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자에 연결되는 제 1 내지 제 4 커패시터 군을 포함할 수 있고, 상기 제 1 내지 제 4 커패시터 군은 각각 2 개의 커패시터가 직렬연결되어 구성될 수 있다.Meanwhile, an EMI reduction device according to an embodiment of the present invention includes a pulse width modulation (PWM) controller for controlling an automobile cooling fan, a radiating emission (RE) type EMI (Electro-Magnetic Interference) ) Comprising: a first terminal connected to a positive terminal of a direct current (DC) motor; A second terminal connected to the negative terminal of the direct current (DC) motor; A third terminal connected to the switching element; An inductor whose both ends are connected to the second terminal and the third terminal; And first to fourth capacitor groups having both ends connected to the first terminal and the second terminal, wherein the first to fourth capacitor groups are each formed by connecting two capacitors in series.

본 발명의 일 실시예에 따른 EMI 저감 장치에서, 상기 인덕터는 트로이덜(troidal)형 인덕터일 수 있고, 상기 제 1 내지 제 4 커패시터 군을 구성하는 직렬연결된 2 개의 커패시터는 동일한 커패시턴스(capacitance) 값을 갖도록 구성될 수 있다.In the EMI reduction apparatus according to an embodiment of the present invention, the inductor may be a troidal type inductor, and two capacitors connected in series constituting the first to fourth capacitor groups may have the same capacitance value . ≪ / RTI >

본 발명의 일 실시예에 따른 EMI 저감 장치는, 자동차 냉각팬을 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 제어기에서 복사 방출(radiated emission; RE) 타입의 EMI(Electro-Magnetic Interference) 노이즈(noise)를 저감하기 위한 EMI 저감 장치로서, 직류(DC) 모터의 음의 단자와 연결되는 제 1 단자; 스위칭 소자와 연결되는 제 2 단자; 양단이 상기 제 2 단자와 제 3 단자에 연결되는 제 1 인덕터; 양단이 상기 제 3 단자와 상기 제 1 단자에 연결되는 제 2 인덕터; 접지에 연결되는 제 4 단자; 양단이 상기 제 3 단자와 상기 제 4 단자에 연결되는 제 1 내지 제 5 커패시터; 양단이 상기 제 1 단자와 상기 제 4 단자에 연결되는 제 6 내지 제 10 커패시터를 포함할 수 있다.An EMI reduction device according to an embodiment of the present invention may include a radiated emission (RE) type EMI (Electro-Magnetic Interference) noise in a PWM (Pulse Width Modulation) controller for controlling an automobile cooling fan An EMI reduction device for reducing an amount of electromagnetic interference (EMI), comprising: a first terminal connected to a negative terminal of a direct current (DC) motor; A second terminal connected to the switching element; A first inductor having both ends connected to the second terminal and the third terminal; A second inductor having both ends connected to the third terminal and the first terminal; A fourth terminal connected to ground; First to fifth capacitors having opposite ends connected to the third terminal and the fourth terminal; And sixth to tenth capacitors having both ends connected to the first terminal and the fourth terminal.

본 발명의 일 실시예에 따른 EMI 저감 장치에서, 상기 제 1 인덕터 및 제 2 인덕터는 동일한 인덕턴스(inductance) 값을 가질 수 있고, 상기 제 5 커패시터 및 제 10 커패시터는 동일한 커패시턴스(capacitance) 값을 갖도록 구성될 수 있다.In the EMI reduction apparatus according to an embodiment of the present invention, the first inductor and the second inductor may have the same inductance value, and the fifth and tenth capacitors may have the same capacitance value. Lt; / RTI >

본 발명의 일 실시예에 따른 EMI 저감 장치는, 자동차 냉각팬을 회전시키기 위한 직류(DC) 모터 내부에서 브러쉬(brush) 노이즈(noise)를 저감하기 위한 EMI(Electro-Magnetic Interference) 저감 장치로서, 상기 DC 모터의 양의 단자와 브러쉬의 제 1 단자와 연결되는 제 1 단자; 상기 DC 모터의 음의 단자와 브러쉬의 제 2 단자와 연결되는 제 2 단자; 양단이 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자에 연결되는 제 1 커패시터; 일단은 상기 제 1 단자에 연결되고 타단은 상기 DC 모터의 금속 하우징(metal housing)을 통해 접지되는 제 2 커패시터; 및 일단은 상기 제 2 단자에 연결되고 타단은 상기 DC 모터의 금속 하우징(metal housing)을 통해 접지되는 제 3 커패시터를 포함할 수 있다.An EMI reduction device according to an embodiment of the present invention is an EMI (Electro-Magnetic Interference) reduction device for reducing brush noise in a DC motor for rotating a car cooling fan, A first terminal connected to a positive terminal of the DC motor and a first terminal of the brush; A second terminal connected to a negative terminal of the DC motor and a second terminal of the brush; A first capacitor having both ends connected to the first terminal and the second terminal; A second capacitor having one end connected to the first terminal and the other end grounded through a metal housing of the DC motor; And a third capacitor having one end connected to the second terminal and the other end grounded through a metal housing of the DC motor.

본 발명의 일 실시예에 따른 EMI 저감 장치에서, 상기 제 1 커패시터 내지 상기 제 3 커패시터는 동일한 커패시턴스(capacitance) 값을 가질 수 있고, 상기 제 1 커패시터 내지 상기 제 3 커패시터는 스텁(stub) 없이 연결되어 구성될 수 있다.In the EMI reduction apparatus according to an embodiment of the present invention, the first capacitor to the third capacitor may have the same capacitance value, and the first capacitor to the third capacitor may be connected to each other without a stub, .

본 발명에서 개시된 기술은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The technique disclosed in the present invention can have the following effects. It is to be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be construed as limited thereby, as it is not meant to imply that a particular embodiment should include all of the following effects or only the following effects.

본 발명에 따른 EMI 저감 장치는 자동차 냉각팬의 DC 모터를 제어하기 위한 PWM 제어기의 스위칭 소자에 기인한 동작 주파수 범위의 EMI 노이즈를 저감하고, DC 모터 내부의 브러쉬 노이즈를 저감하여 자동차의 냉각팬 측에서 방사되는 노이즈가 다른 부품에 악영향을 끼치는 것을 방지할 수 있어, 보다 신뢰성 있는 안전한 자동차용 전장 부품을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.The EMI reduction device according to the present invention reduces the EMI noise in the operating frequency range due to the switching elements of the PWM controller for controlling the DC motor of the automotive cooling fan and reduces the brush noise inside the DC motor, It is possible to prevent the noise radiated from the other parts from adversely affecting the other parts, thereby providing a more reliable and safe electric vehicle component.

도 1은 본 발명의 EMI 저감 장치가 적용되는 DC 모터를 이용한 자동차용 냉각팬 시스템이다.
도 2는 배터리 전원 입력단 측의 기존 회로도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 EMI CE 노이즈의 개선을 위한 EMI 저감 장치의 회로도이다.
도 4 및 도 5는 각각 기존 회로와 본 발명에 따른 EMI CE 노이즈의 개선을 위한 EMI 저감 장치의 EMI 테스트 결과를 나타낸다.
도 6은 DC 모터로의 출력단 측의 기존 회로도를 나타낸다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 EMI RE 노이즈의 개선을 위한 EMI 저감 장치의 회로도이다.
도 9 및 도 10은 각각 기존 회로와 본 발명에 따른 EMI RE 노이즈의 개선을 위한 EMI 저감 장치의 EMI 테스트 결과를 나타낸다.
도 11은 일반적인 DC 모터의 내부 구조를 나타낸 것이다.
도 12는 DC 모터의 브러쉬 노이즈 방출 경로를 나타낸 것이다.
도 13은 DC 모터 측에 X-Cap 및 Y-Cap을 적용한 회로도를 나타낸다.
도 14는 DC 모터 측에 X2Y 필터를 적용한 경우를 나타낸다.
도 15는 DC 모터 측에 X-Cap 및 Y-Cap을 적용하기 위해 DC 모터의 금속 하우징에 Y-Cap을 적용한 것을 나타낸 것이다.
도 16 및 도 17은 각각 개선 전후의 TPMS 대역의 브러쉬 노이즈 테스트 결과를 나타낸다.
1 is a cooling fan system for a vehicle using a DC motor to which the EMI reduction device of the present invention is applied.
2 shows an existing circuit diagram on the battery power input end side.
3 is a circuit diagram of an EMI reduction apparatus for improving EMI noise according to the present invention.
4 and 5 show EMI test results of an EMI reduction apparatus for improving EMI CE noise according to the present invention.
6 shows an existing circuit diagram on the output stage side to the DC motor.
7 and 8 are circuit diagrams of an EMI reduction apparatus for improving EMI RE noise according to the present invention.
9 and 10 show EMI test results of an EMI reduction device for improving EMI RE noise according to the conventional circuit and the present invention, respectively.
11 shows an internal structure of a general DC motor.
12 shows the brush noise discharge path of the DC motor.
13 shows a circuit diagram in which X-Cap and Y-Cap are applied to the DC motor side.
14 shows a case where an X2Y filter is applied to the DC motor side.
Fig. 15 shows a Y-cap applied to a metal housing of a DC motor in order to apply an X-cap and a Y-cap to the DC motor side.
16 and 17 show the results of the brush noise test of the TPMS band before and after the improvement, respectively.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in the present application .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

자동차의 냉각팬을 제어하기 위해 보통 PWM(Pulse Width Modulation) 제어기를 사용하는데, 이 경우 스위칭 소자의 사용에 기인하여 전자파 장해(EMI)가 발생하게 된다. 이러한 전자파 장해는 자동차의 다른 전장 부품에도 영향을 미쳐 오작동의 위험이 있으며 그 에너지 효율을 저하시키는 원인이 되기도 한다. 따라서, 이러한 EMI에 의한 영향을 감소시키는 것은 매우 중요한 문제이다.A PWM (Pulse Width Modulation) controller is usually used to control a cooling fan of an automobile. In this case, electromagnetic interference (EMI) is generated due to the use of a switching element. Such electromagnetic interference also affects other electric parts of the vehicle, which may cause malfunctions and deteriorate energy efficiency. Therefore, it is very important to reduce the influence of such EMI.

한편, EMI(Electro-Magnetic Interference)는 전기전자 기기로부터 방사되는 전자기파가 다른 기기의 전자기 수신 기능에 장해를 주는 것으로서, 전도성 방사(Conducted Emission; CE)와 복사성 방사(Radiated Emission; RE)로 나눌 수 있다. 이 중 전도성 방사(CE)는 전자기파가 신호선 또는 전원선과 같은 매질을 통해 전달되는 것으로 주로 30 MHz 이하의 회로에서 발생하며, 복사성 방사(RE)는 공기 중으로 복사하여 전달되는 전자기파 노이즈(noise)로서 주로 30 MHz 이상의 회로에서 발생한다. 이러한 EMI 노이즈를 저감시키기 위하여는 전자기파의 방사원을 찾아 EMI 필터를 설계하거나 프레임 접지를 효율적으로 하는 등의 방법이 이용되고 있다.Electro-Magnetic Interference (EMI) is a type of electromagnetic wave radiated from an electric / electronic device that interferes with the electromagnetic receiving function of other devices and is divided into Conducted Emission (CE) and Radiated Emission (RE) . Among them, the conductive radiation (CE) is transmitted through a medium such as a signal line or a power line, and mainly occurs in a circuit of 30 MHz or less. Radiation radiation (RE) is an electromagnetic wave noise It occurs mainly in circuits above 30 MHz. In order to reduce the EMI noise, methods such as designing an EMI filter by finding a radiation source of an electromagnetic wave, or efficient frame grounding are used.

본 발명에서는 자동차용 냉각팬에서 발생하는 EMI CE 및 RE 노이즈를 저감하기 위한 장치를 제공하며, 도 1에서는 본 발명의 EMI 저감 장치가 적용되는 DC 모터를 이용한 자동차용 냉각팬 시스템(100)을 나타낸다. 이는 전원 케이블(101), PWM 제어 보드(102), DC 모터 케이블(103), 및 DC 모터(104)로 구성된다. The present invention provides an apparatus for reducing EMI CE and RE noise generated in a cooling fan for an automobile, and FIG. 1 shows a cooling fan system 100 for a vehicle using a DC motor to which the EMI reduction apparatus of the present invention is applied . It consists of a power cable 101, a PWM control board 102, a DC motor cable 103, and a DC motor 104.

전술한 바와 같이 EMI 노이즈를 저감시키기 위하여는 전자기파의 방사원을 찾아야 하며, 이에 따라 자동차용 냉각팬 시스템(100)에서 각 부품별 방사 특성을 검사한 결과, 전원 케이블(101)은 EMI CE 노이즈의 경로가 되며, PWM 제어 보드(102)는 PWM CE 및 RE 노이즈의 방사원이 되고, DC 모터 케이블(103)은 PWM 체배 RE 노이즈 경로 및 DC 모터 브러쉬 RE 노이즈 경로가 되며, DC 모터(104)는 DC 모터 브러쉬 CE 및 RE 노이즈의 방사원이 되는 것으로 판정되었다.As a result of examining the radiation characteristic of each part in the cooling fan system 100 for a vehicle, the power cable 101 is connected to the EMI CE noise path The PWM control board 102 becomes a radiation source of PWM CE and RE noise and the DC motor cable 103 becomes a PWM multiplication RE noise path and a DC motor brush RE noise path, It was judged to be a radiation source of brush CE and RE noise.

이에 따라, 본 발명에서는 EMI CE 노이즈를 저감하기 위한 DC 전원 입력단 측의 EMI 저감 장치, AM 대역의 EMI RE 노이즈를 저감하기 위한 DC 모터로의 출력단 측의 EMI 저감 장치, 그리고 DC 모터 내부에서 EMI RE 노이즈를 저감하기 위한 EMI 저감 장치를 제공하며, 이에 관한 상세는 다음과 같다.Accordingly, the present invention provides an EMI reduction device on the DC power input side for reducing EMI CE noise, an EMI reduction device on the output side to the DC motor for reducing EMI RE noise in the AM band, An EMI reduction device for reducing noise is provided, and details thereof are as follows.

먼저, EMI CE 노이즈를 저감하기 위한 DC 전원 입력단 측의 EMI 저감 장치와 관련하여, 도 2는 배터리 전원 입력단 측의 기존 회로도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 EMI CE 노이즈의 개선을 위한 EMI 저감 장치의 회로도로서, 커패시터 필터 부분을 개선한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 EMI CE 노이즈의 개선을 위한 EMI 저감 장치는, 도 3을 참조하면, 직류(DC) 전원에 연결되는 제 1 단자, 접지에 연결되는 제 2 단자, 양단이 각각 상기 제 1 단자와 제 3 단자에 연결되는 인덕터(L1), 양단이 각각 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자에 연결되는 제 1 내지 제 4 커패시터(C101, C701, C702, C703), 및 양단이 각각 상기 제 3 단자와 제 2 단자에 연결되는 제 5 내지 제 7 커패시터(EC2, EC3, C70)를 포함한다. 이와 같이 회로를 구성함에 따라, 주파수별 EMI CE 노이즈의 수준을 개선할 수 있으며, 이와 관련하여 도 4 및 도 5는 각각 기존 회로와 본 발명에 따른 EMI CE 노이즈의 개선을 위한 EMI 저감 장치의 EMI 테스트 결과를 나타낸다. 2 is an existing circuit diagram on the battery power input end side, and FIG. 3 illustrates an improvement of EMI CE noise according to an embodiment of the present invention. And the capacitor filter portion is improved. 3, an EMI reduction device for improving EMI noise according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first terminal connected to a DC power source, a second terminal connected to a ground, An inductor L1 connected to the first terminal and the third terminal, first to fourth capacitors C101, C701, C702, and C703 having both ends connected to the first terminal and the second terminal, And fifth to seventh capacitors (EC2, EC3, C70) connected to the third terminal and the second terminal. 4 and 5 are diagrams illustrating EMI levels of EMI reduction devices for improving EMI CE noise according to the present invention, respectively. Referring to FIG. 4 and FIG. 5, Test results are shown.

도 4와 도 5를 비교하면, EMI CE 테스트 결과 도 4의 주파수 대역별 노이즈 레벨에 비해 도 5의 주파수 대역별 노이즈 레벨이 감소하였음을 알 수 있다. 즉, 2 MHz 이하 대역의 AM 대역 PWM (20 kHz 고조파) 노이즈의 레벨이 감소하였으며, 30 MHz 이상 대역의 ARISU 칩 동작 주파수 체배 노이즈의 레벨 또한 감소하였음을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 EMI CE 노이즈의 개선을 위한 EMI 저감 장치는 상기와 같은 회로 구성을 통해 각 주파수 대역별 노이즈 레벨이 감소하였으며, 다만, 이러한 개선된 EMI 저감 효과를 얻기 위하여 DC 모터의 부하 인덕턴스 특성에 따라 CE 측정값이 변경될 수 있으므로, 일반적인 필터의 특성상 그에 따른 커패시터의 커패시턴스 값 변경을 통한 튜닝 작업이 필요할 수도 있다.4 and FIG. 5, it can be seen that the noise level of each frequency band in FIG. 5 is reduced compared to the noise level of each frequency band in FIG. 4 as a result of the EMI CE test. That is, the level of the AM band PWM (20 kHz harmonic) noise in the sub-2 MHz band is reduced, and the level of the ARISU chip operating frequency multiplication noise in the band over 30 MHz is also reduced. As described above, the EMI reduction apparatus for improving EMI CE noise according to an embodiment of the present invention reduces the noise level for each frequency band through the above-described circuit configuration. However, in order to obtain such an improved EMI reduction effect Since the CE measurement value can be changed according to the load inductance characteristic of the DC motor, it may be necessary to perform tuning by changing the capacitance value of the capacitor according to the characteristics of a general filter.

다음, 본 발명의 일 실시예에 따른 AM 대역의 EMI RE 노이즈를 저감하기 위한 DC 모터로의 출력단 측의 EMI 저감 장치와 관련하여, 먼저 도 6은 DC 모터로의 출력단 측의 기존 회로도를 나타내며, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 EMI RE 노이즈의 개선을 위한 EMI 저감 장치의 회로도를 나타낸다.6 is an existing circuit diagram of an output stage of a DC motor, and FIG. 6 is a block diagram of an EMI reducing apparatus according to an embodiment of the present invention. 7 and 8 show a circuit diagram of an EMI reduction apparatus for improving EMI RE noise according to the present invention.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 AM 대역의 EMI RE 노이즈를 저감하기 위한 DC 모터로의 출력단 측의 EMI 저감 장치는, 도 7을 참조하면, DC 모터의 양의 단자와 연결되는 제 1 단자, DC 모터의 음의 단자와 연결되는 제 2 단자, 스위칭 소자(MOS-FET)와 연결되는 제 3 단자, 양단이 상기 제 2 단자와 상기 제 3 단자에 연결되는 인덕터(L702), 양단이 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자에 연결되는 제 1 내지 제 4 커패시터 군(C708 와 C709의 제 1 커패시터 군, C710 과 C711의 제 2 커패시터 군, C712 와 C713의 제 3 커패시터 군, C714 와 C715의 제 4 커패시터 군)을 포함하고, 상기 제 1 내지 제 4 커패시터 군은 각각 2 개의 커패시터가 직렬연결되어 구성된다.In other words, referring to FIG. 7, in the EMI reduction device of the output stage to the DC motor for reducing the EMI RE noise in the AM band according to the embodiment of the present invention, A second terminal connected to the negative terminal of the DC motor, a third terminal connected to the switching element (MOS-FET), an inductor L702 having both ends connected to the second terminal and the third terminal, A first capacitor group of C708 and C709, a second capacitor group of C710 and C711, a third capacitor group of C712 and C713, and a third capacitor group of C714 and C715 connected to the first terminal and the second terminal A fourth capacitor group), and each of the first to fourth capacitor groups includes two capacitors connected in series.

도 7의 EMI 저감 장치에서는 열이 발생할 수도 있으므로 인덕터(L702)는 트로이덜(troidal)형 인덕터를 사용하는 것이 바람직하고, 포화 전류 규격은 대략 40 내지 50 A 급 이상을 적용하는 것이 바람직하다.7 may generate heat, it is preferable to use a troidal inductor as the inductor L702, and it is preferable to apply a saturation current standard of about 40 to 50 A or more.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 AM 대역의 EMI RE 노이즈를 저감하기 위한 DC 모터로의 출력단 측의 EMI 저감 장치는 도 8과 같이 구성될 수 있는데, 도 8을 참조하면, DC 모터의 음의 단자와 연결되는 제 1 단자, 스위칭 소자(MOS-FET)와 연결되는 제 2 단자, 양단이 상기 제 2 단자와 제 3 단자에 연결되는 제 1 인덕터(L702), 양단이 상기 제 3 단자와 상기 제 1 단자에 연결되는 제 2 인덕터(L703), 접지에 연결되는 제 4 단자, 양단이 상기 제 3 단자와 상기 제 4 단자에 연결되는 제 1 내지 제 5 커패시터(C708 내지 C712), 양단이 상기 제 1 단자와 상기 제 4 단자에 연결되는 제 6 내지 제 10 커패시터(C713 내지 C717)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 도 8의 EMI 저감 장치에서는 DC 모터의 음의 단자측의 전압이 양의 단자측의 전압(13V) 이하에서 안정적으로 동작할 수 있다. 다만, 이러한 개선된 EMI 저감 효과를 얻기 위하여 DC 모터의 부하 인덕턴스 특성에 따라 CE 측정값이 변경될 수 있으므로, 일반적인 필터의 특성상 그에 따른 커패시터의 커패시턴스 값 변경을 통한 튜닝 작업이 필요할 수도 있다.In addition, an EMI reduction device on the output stage side to a DC motor for reducing EMI RE noise in the AM band according to an embodiment of the present invention can be configured as shown in FIG. 8, A first inductor L702 having both ends connected to the second terminal and the third terminal, a first terminal connected to the first terminal and a second terminal connected to the third terminal, A second inductor L703 connected to the first terminal, a fourth terminal connected to the ground, first to fifth capacitors C708 to C712 having both ends connected to the third terminal and the fourth terminal, And sixth to tenth capacitors C713 to C717 connected to the first terminal and the fourth terminal. Accordingly, in the EMI reduction apparatus of Fig. 8, the voltage on the negative terminal side of the DC motor can stably operate at a voltage of 13V or less on the positive terminal side. However, in order to obtain the improved EMI reduction effect, the CE measurement value may be changed according to the load inductance characteristic of the DC motor. Therefore, it may be necessary to perform the tuning operation by changing the capacitance value of the capacitor accordingly.

도 8의 EMI 저감 장치에서, 제 1 인덕터(L702)와 제 2 인덕터(L703)의 포화 전류 규격은 대략 30 내지 35 A 급을 적용하는 것이 바람직하며, 트로이덜(troidal)형 인덕터와 SMD형의 인덕터 모두 적용가능하다. 다만, 크기가 지나치게 크지 않은 경우 발열을 고려하여 트로이덜(troidal)형 인덕터를 적용하는 것이 바람직하다. In the EMI reduction apparatus of FIG. 8, the saturation current standard of the first inductor L702 and the second inductor L703 is preferably about 30 to 35 A, and a troidal inductor and an SMD type Both inductors are applicable. However, when the size is not excessively large, it is preferable to apply a troidal type inductor in consideration of heat generation.

한편, 도 9 및 도 10은 각각 기존 회로와 본 발명의 일 실시예에 따른 EMI RE 노이즈의 개선을 위한 EMI 저감 장치의 EMI 테스트 결과를 나타낸 것이다. 도 9의 기존 회로의 테스트 결과에서는 200 kHz 이상의 고조파 에너지가 많이 포함되어 있음을 볼 수 있으나, 도 10의 본 발명의 일 실시예에 따른 EMI 저감 장치의 EMI 테스트 결과에서는 200 kHz 이상의 고조파 에너지가 감소하였음을 볼 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 EMI 저감 장치에서는 AM 대역의 EMI RE 노이즈 레벨이 감소하였음을 알 수 있다.9 and 10 show EMI test results of an EMI reduction apparatus for improving EMI RE noise according to an embodiment of the present invention. The EMI test result of the EMI reduction apparatus according to the embodiment of FIG. 10 shows that the harmonic energy of 200 kHz or more is reduced . Therefore, it can be seen that the EMI reduction noise level of the AM band is reduced in the EMI reduction apparatus according to an embodiment of the present invention.

다음, DC 모터 내부에서 EMI RE 노이즈를 저감하기 위한 EMI 저감 장치에 대하여 설명한다. 먼저, 도 11은 일반적인 DC 모터의 내부 구조를 나타낸 것으로서, 전원 공급 단자(M+, M-)측이 브러쉬(brush)를 통하여 정류자(commutator)와 접촉되며, 회전 시 극성 변화를 위하여 정류자는 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이 불연속 구간이 존재한다. 이와 같이 브러쉬와 접촉되어 정류자로 공급되는 전원은 불연속 구간에서 순간적으로 전원이 차단됨에 따라 코일에 저장된 전류가 순간적으로 방전되며, 이에 따라 아크(arc) 방전과 같은 스파크(spark) 형태의 노이즈가 발생하게 되는데, 이를 브러쉬 노이즈라고 한다.Next, an EMI reduction device for reducing EMI RE noise in the DC motor will be described. 11 shows an internal structure of a general DC motor. The power supply terminals M + and M- are in contact with a commutator through a brush. In order to change the polarity during rotation, There is a discontinuous section as shown in Fig. As the power supplied to the commutator in contact with the brush is instantaneously cut off in the discontinuous section, the current stored in the coil is instantaneously discharged, thereby generating a spark-like noise such as an arc discharge This is called brush noise.

한편, 이러한 브러쉬 노이즈의 방사와 관련하여, 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는 DC 모터의 브러쉬 노이즈 방출 경로를 나타낸 것으로서, 이를 참조하면, DC 모터의 내부에서 발생되는 브러쉬 노이즈는, 공기 중으로 직접 복사성 방사(Radiated Emission; RE) 형태로 방사되는 동시에, 전원 공급선인 전원 공급 단자(M+, M-)측으로 전도성 방사(Conducted Emission; CE) 형태로 방사된다. 이 때, DC 모터의 하우징(housing)이 도 12의 위 그림과 같이 비금속인 부분(Plastic Cap)이 혼재하는 경우에 비해 도 12의 아래 그림과 같이 모두 금속 하우징(metal housing)으로 구성되는 경우, 직접적인 복사성 방사는 차폐되고 전원 공급선인 전원 공급 단자(M+, M-)측으로의 전도성 방사만 발생하게 된다. 여기서, 전원 공급 단자(M+, M-)측에 연결되는 모터 케이블은 브러쉬 노이즈를 방사시키는 안테나 역할을 하게 된다. 따라서, DC 모터 내부에서 브러쉬 노이즈를 저감시켜야 한다.The radiation of the brush noise will be described with reference to Fig. FIG. 12 shows a brush noise discharge path of the DC motor. Referring to FIG. 12, the brush noise generated in the DC motor radiates directly into the air in the form of a radiated emission (RE) And is emitted in the form of Conducted Emission (CE) to the power supply terminals (M +, M-). In this case, when the housing of the DC motor is formed of a metal housing as shown in the lower part of FIG. 12 as compared with the case where the non-metal parts (plastic caps) are mixed as shown in the upper drawing of FIG. 12, Direct radiation radiation is shielded and only conductive radiation to the power supply terminals (M +, M-), which is the power supply line, is generated. Here, the motor cable connected to the power supply terminals M + and M- serves as an antenna for radiating brush noise. Therefore, brush noise should be reduced inside the DC motor.

이러한 DC 모터 내부에서의 브러쉬 노이즈 저감을 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 노이즈를 저감하기 위한 EMI 저감 장치에서는, 모터 내부의 최종 출력단에서 X-Cap 및 Y-Cap을 스텁(stub)없이 적용하였으며, 그 회로도를 도 13에 나타내었다. In order to reduce the brush noise in the DC motor, in the EMI reduction device for reducing the brush noise according to the embodiment of the present invention, the X-Cap and Y-Cap are not stub- And its circuit diagram is shown in Fig.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 노이즈를 저감하기 위한 EMI 저감 장치는, DC 모터의 양의 단자(M+)와 브러쉬의 제 1 단자(+Brush)와 연결되는 제 1 단자, DC 모터의 음의 단자(M-)와 브러쉬의 제 2 단자(-Brush)와 연결되는 제 2 단자, 양단이 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자에 연결되는 제 1 커패시터(X-cap), 일단은 상기 제 1 단자에 연결되고 타단은 상기 DC 모터의 금속 하우징(metal housing)을 통해 접지되는 제 2 커패시터(Y-cap), 및 일단은 상기 제 2 단자에 연결되고 타단은 상기 DC 모터의 금속 하우징(metal housing)을 통해 접지되는 제 3 커패시터(Y-cap)를 포함한다. 이와 같이, 모터 내부의 최종 출력단에서 X-Cap 및 Y-Cap을 스텁(stub)없이 적용함에 따라 기생 인덕턴스 성분을 최소화할 수 있다.13, an EMI reduction device for reducing brush noise according to an embodiment of the present invention includes a first terminal M + of a DC motor and a first terminal M + of a brush connected to a first terminal + A second terminal connected to a negative terminal M- of the DC motor and a second terminal Brush of the brush, a first capacitor X-cap having both ends connected to the first terminal and the second terminal, , A second capacitor (Y-cap) having one end connected to the first terminal and the other end grounded through a metal housing of the DC motor, and one end connected to the second terminal and the other end connected to the DC motor And a third capacitor (Y-cap) grounded through a metal housing of the capacitor. As described above, the parasitic inductance component can be minimized by applying the X-Cap and Y-Cap without a stub at the final output stage inside the motor.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 노이즈를 저감하기 위한 EMI 저감 장치에서는, X-Cap 및 Y-Cap을 적용하는 대신 도 14에 나타낸 바와 같이 X2Y 필터(X2Y Attenuator)로 구성하여 하나의 부품으로 적용할 수도 있다. Meanwhile, in the EMI reduction apparatus for reducing brush noise according to an embodiment of the present invention, instead of applying X-Cap and Y-Cap, an X2Y filter (X2Y attenuator) .

그리고, 도 15는 DC 모터 측에 X-Cap 및 Y-Cap을 적용하기 위해 DC 모터의 금속 하우징에 Y-Cap을 적용한 것을 나타낸 것으로, 도 15에 나타낸 바와 같이 스텁(stub)없이 모터 내부의 최종 출력단에서 X-Cap 및 Y-Cap을 적용하는 경우, 이는 작은 사이즈의 PCB를 통해 모터와 케이블 연결단에 적용하는 것이 바람직하다.15 shows a Y-cap applied to a metal housing of a DC motor in order to apply an X-cap and a Y-cap to the DC motor. As shown in FIG. 15, When X-Cap and Y-Cap are applied at the output stage, it is preferable to apply it to the motor and cable connection end through small size PCB.

도 16은 기존 DC 모터에 의한 TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 대역의 브러쉬 노이즈 테스트 결과를 나타낸 것이며, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 노이즈를 저감하기 위한 EMI 저감 장치가 적용된 DC 모터에서의 TPMS 대역의 브러쉬 노이즈 테스트 결과를 나타낸 것이다. 즉, 도 16과 도 17의 TPMS 주파수 대역에서의 노이즈 레벨을 비교하면 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 노이즈를 저감하기 위한 EMI 저감 장치가 적용된 DC 모터에서는 그 노이즈 레벨이 현저히 감소하였음을 알 수 있다. 이에 따라, DC 모터의 브러쉬 노이즈에 의한 타 전장 부품으로의 영향이 감소함에 따라, 보다 신뢰성있는 안전한 자동차용 전장 부품을 제공할 수 있다.FIG. 16 shows a brush noise test result of a TPMS (Tire Pressure Monitoring System) band by a conventional DC motor, FIG. 17 shows a DC motor with an EMI abatement device for reducing brush noise according to an embodiment of the present invention The results of the brush noise test of the TPMS band of FIG. That is, when comparing the noise levels in the TPMS frequency band of FIGS. 16 and 17, it can be seen that the noise level of the DC motor to which the EMI reduction device for reducing brush noise according to an embodiment of the present invention is applied is significantly reduced have. As a result, the influence of the brush noise of the DC motor on the other electric parts is reduced, so that it is possible to provide a more reliable and safe electric vehicle component.

이상에서 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 EMI 저감 장치는 자동차 냉각팬의 DC 모터를 제어하기 위한 PWM 제어기의 스위칭 소자에 기인한 동작 주파수 범위의 EMI 노이즈를 저감하고, DC 모터 내부의 브러쉬 노이즈를 저감하여 자동차의 냉각팬 측에서 방사되는 노이즈가 다른 부품에 악영향을 끼치는 것을 방지할 수 있어, 보다 신뢰성 있는 안전한 자동차용 전장 부품을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the EMI reduction apparatus according to the present invention reduces the EMI noise in the operating frequency range due to the switching elements of the PWM controller for controlling the DC motor of the automotive cooling fan, and reduces the brush noise inside the DC motor It is possible to prevent the noise emitted from the cooling fan side of the automobile from adversely affecting other components, thereby providing a more reliable and safe automotive electric component.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체 (Computer Readable Storage Medium)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. The codes and code segments constituting the computer program may be easily deduced by those skilled in the art. Such a computer program is stored in a computer readable storage medium, readable and executed by a computer, thereby realizing an embodiment of the present invention. As a storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or the like can be included.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (12)

자동차 냉각팬을 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 제어기에서 복사 방출(radiated emission; RE) 타입의 EMI(Electro-Magnetic Interference) 노이즈(noise)를 저감하기 위한 EMI 저감 장치로서,
직류(DC) 모터의 음의 단자와 연결되는 제 1 단자;
스위칭 소자와 연결되는 제 2 단자;
상기 제 1 단자와 제 2 단자 간에 배치되는 제 3 단자;
양단이 상기 제 2 단자와 제 3 단자에 연결되는 제 1 인덕터;
양단이 상기 제 3 단자와 상기 제 1 단자에 연결되는 제 2 인덕터;
접지에 연결되는 제 4 단자;
양단이 상기 제 3 단자와 상기 제 4 단자에 연결되는 제 1 내지 제 5 커패시터;
양단이 상기 제 1 단자와 상기 제 4 단자에 연결되는 제 6 내지 제 10 커패시터를 포함하고,
상기 제 1 내지 제 3 커패시터는 동일한 커패시턴스 값을 갖고, 상기 제 4 커패시터는 상기 제 1 내지 제 3 커패시터 보다 작은 커패시턴스 값을 갖고, 제 6 내지 제 8 커패시터는 동일한 커패시턴스 값을 갖고, 상기 제 9 커패시터는 상기 제 6 내지 제 8 커패시터 보다 작은 커패시턴스 값을 갖고, 제 5 커패시터는 제 1 내지 제 4 커패시터 보다 작은 커패시턴스 값을 갖고, 제 10 커패시터는 제 6 내지 제 9 커패시터 보다 작은 커패시턴스 값을 가지며,
상기 제 1 인덕터와 제 2 인덕터의 포화 전류 규격은 30 A 내지 35 A의 범위이며, 발열을 고려하여 트로이덜형 인덕터를 적용하는, EMI 저감 장치.
An EMI reduction device for reducing EMI (Electro-Magnetic Interference) noise of a radiated emission (RE) type in a PWM (Pulse Width Modulation) controller for controlling a cooling fan of an automobile,
A first terminal connected to a negative terminal of a direct current (DC) motor;
A second terminal connected to the switching element;
A third terminal disposed between the first terminal and the second terminal;
A first inductor having both ends connected to the second terminal and the third terminal;
A second inductor having both ends connected to the third terminal and the first terminal;
A fourth terminal connected to ground;
First to fifth capacitors having opposite ends connected to the third terminal and the fourth terminal;
And sixth to tenth capacitors having both ends connected to the first terminal and the fourth terminal,
Wherein the first to third capacitors have the same capacitance value, the fourth capacitor has a capacitance value smaller than that of the first to third capacitors, the sixth to eighth capacitors have the same capacitance value, The fifth capacitor has a smaller capacitance value than the first to fourth capacitors, the tenth capacitor has a capacitance value smaller than that of the sixth to ninth capacitors,
Wherein a saturation current standard of the first inductor and the second inductor is in the range of 30 A to 35 A, and a Troy type inductor is applied in consideration of heat generation.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 인덕터 및 제 2 인덕터는 동일한 인덕턴스(inductance) 값을 갖는, EMI 저감 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first inductor and the second inductor have the same inductance value.
제 1 항에 있어서,
상기 제 5 커패시터와 상기 제 10 커패시터는 동일한 커패시턴스 값을 갖는, EMI 저감 장치.


The method according to claim 1,
Wherein the fifth capacitor and the tenth capacitor have the same capacitance value.


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