KR0154845B1 - Current detecting circuit with noise filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로에 관한 것으로, 제어 신호에 의해서 온/오프되는 스위칭 수단과, 상기 스위칭 수단을 통해서 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지 수단과, 상기 전류 감지 수단 양단에 인가되는 전압에 포함되어 있는 스위칭 수단의 턴-온 잡음 성분을 완전히 제거하기 위해 턴-온 잡음이 존재하는 구간 동안은 '로우', 턴-온 잡음이 존재하지 않는 구간 동안은 '하이'상태의 제어 신호를 발생시켜 잡음으로 인한 오차를 보상할 수 있도록 설계된 오차 보상 수단과, 상기 전류 감지 수단 양단에 인가되는 전압과 2차측 피드백 입력단 전압을 각각 비반전, 반전 입력으로 받아 비교한 후, 상기 오차 보상 수단으로부터 출력되는 제어 신호에 의해서 제어 신호가 '하이'일 때만 비교 결과 신호를 출력하도록 설계된 제1비교수단으로 구성되었으며, 잡음으로 인한 이상 동작을 제거하고, 잡음 제거를 위해 설계된 알씨 필터로 인해 발생되는 오차 감지 전압을 보상시킬 수 있도록 설계된 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current sensing circuit having a noise filter, the switching means being turned on / off by a control signal, the current sensing means for sensing the current flowing through the switching means, and the voltage applied across the current sensing means. In order to completely remove the turn-on noise component of the switching means included in the control section, the control signal is 'low' during the period where the turn-on noise is present and 'high' during the period when the turn-on noise is not present. Error compensating means designed to compensate for errors caused by noise, and voltages applied across the current sensing means and secondary feedback input terminal voltages as non-inverting and inverting inputs, respectively, and then compared with each other. A first comparison means designed to output a comparison result signal only when the control signal is 'high' by the output control signal. The present invention relates to a current sensing circuit having a noise filter designed to eliminate abnormal operation caused by noise and to compensate for an error sensing voltage caused by an RF filter designed for noise removal.
Description
제1도는 종래 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로를 나타낸 회로도이고,1 is a circuit diagram showing a current sensing circuit having a conventional noise filter,
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로를 나타낸 회로도이고,2 is a circuit diagram illustrating a current sensing circuit having a noise filter according to an embodiment of the present invention.
제3도의 (a)∼(d)는 본 발명의 실시예에 따른 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로의 제어 파형도이다.3A to 3D are control waveform diagrams of a current sensing circuit having a noise filter according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로에 관한 것으로서, 더 상세히 말하자면 잡음으로 인한 이상 동작을 제거하고, 잡음 제거를 위해 설계된 알씨 필터로 인해 발생되는 오차 감지 전압을 보상시킬 수 있도록 설계된 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current sensing circuit having a noise filter, and more specifically, to a noise filter designed to eliminate abnormal operation caused by noise and to compensate for an error sensing voltage caused by an Al filter designed for noise removal. The present invention relates to a current sensing circuit.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a current sensing circuit having a conventional noise filter will be described with reference to the accompanying drawings.
제1도는 종래 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로를 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a current sensing circuit having a conventional noise filter.
제1도에 도시되어 있듯이, 종래 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로의 구성은, 게이트 제어 신호에 의해서 온/오프되는 파워 스위치(10)와; 상기 파워 스위치(10)를 통해서 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지 저항(Rs)과; 상기 전류 감지 저항(Rs) 양단에 인가되는 전압(Vs)에 포함되어 있는 잡음 성분을 제거하기 위해 저항과 커패시터로 설계된 알씨 필터(20)와; 상기 알씨 필터(20)를 거친 잡음 성분이 제거된 전압을 비반전(+)입력으로 받고 2차측 피드백 입력단의 전압(Vfb)을 반전(-) 입력으로 받아, 입력된 두 신호를 비교하여 신호를 출력하는 비교기(30)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, the configuration of a current sensing circuit having a conventional noise filter includes: a power switch 10 turned on / off by a gate control signal; A current sensing resistor Rs for sensing a current flowing through the power switch 10; An RF filter (20) designed as a resistor and a capacitor to remove noise components included in the voltage (Vs) applied across the current sense resistor (Rs); Receive the voltage from the noise filter passed through the RF filter 20 as the non-inverting (+) input, and receives the voltage (Vfb) of the secondary feedback input terminal as the inverting (-) input, and compares the two input signals Comparator 30 to output.
상기 파워 스위치(10)는 게이트 제어 신호에 의해 온/오프되는 파워 트랜지스터와, 상기 파워 트랜지스터의 드레인 단자와 소오스 단자 사이에 연결되어 있는 다이오드로 이루어져 있다.The power switch 10 includes a power transistor turned on / off by a gate control signal and a diode connected between a drain terminal and a source terminal of the power transistor.
상기와 같이 구성되어 있는 종래 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로는, 일반적인 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply) 시스템의 일종인 펄스폭 변조(PWM) 제어기의 구동을 위해 파워 스위치를 통해 유입되는 전류를 감지하는 회로이다. 다시 말해서, 2차측 전압(Vfb)을 감지한 것과 파워 스위치(10)에서 스위칭 소자로서 사용된 모스 트랜지스터의 전류를 감지한 것을 비교하여 다시 상기 모스 트랜지스터를 제어함으로써 안정된 2차측 전압을 제어할 수 있도록 한다.The current sensing circuit having a conventional noise filter configured as described above is configured to receive current flowing through a power switch for driving a pulse width modulation (PWM) controller, which is a type of a general switching mode power supply system. It is a circuit for sensing. In other words, comparing the sensing of the secondary voltage Vfb with the sensing of the current of the MOS transistor used as the switching element in the power switch 10 to control the MOS transistor again so that the stable secondary voltage can be controlled. do.
상기한 종래 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로에서, 파워 스위치(10)의 턴-온시 전압(Vs)과 같이 턴-온 잡음이 전류 감지 저항(Rs)에 인가되기 때문에 저항(Rf)과 커패시터(Cf)로 이루어진 알씨 필터(20)를 이용하여 잡음을 필터링하게 된다.In the current sensing circuit having the conventional noise filter, since the turn-on noise is applied to the current sensing resistor Rs, such as the voltage Vs at the turn-on of the power switch 10, the resistor Rf and the capacitor Cf Noise is filtered by using the filter 20 consisting of ().
그러나, 상기 알씨 필터(20)는 잡음이 없는 주 감지 전압을 완벽하게 전달해주지 못하기 때문에, 감지 전압(Vs)의 크기가 클수록 오차 성분이 증가하게 되는 문제점이 있다.However, since the RF filter 20 does not completely transmit a main sense voltage without noise, an error component increases as the magnitude of the sense voltage Vs increases.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 잡음으로 인한 이상 동작을 제거하고, 잡음 제거를 위해 설계된 알씨 필터로 인해 발생되는 오차 감지 전압을 보상시킬 수 있도록 설계된 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로를 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, noise filter designed to remove the abnormal operation caused by noise, and compensate for the error detection voltage caused by the RF filter designed for noise removal It is to provide a current sensing circuit having.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 제어 신호에 의해서 온/오프되는 스위칭 수단과; 상기 스위칭 수단을 통해서 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지 수단과; 상기 전류 감지 수단 양단에 인가되는 전압에 포함되어 있는 스위칭 수단의 턴-온 잡음 성분을 완전히 제거하기 위해 턴-온 잡음이 존재하는 구간 동안은 '로우', 턴-온 잡음이 존재하지 않는 구간 동안은 '하이'상태의 제어 신호를 발생시켜 잡음으로 인한 오차를 보상할 수 있도록 설계된 오차 보상 수단과; 상기 전류 감지 수단 양단에 인가되는 전압과 2차측 피드백 입력단 전압을 각각 비반전, 반전 입력으로 받아 비교한 후, 상기 오차 보상 수단으로부터 출력되는 제어 신호에 의해서 제어 신호가 '하이'일 때만 비교 결과 신호를 출력하도록 설계된 제1비교수단으로 이루어져 있다.The configuration of the present invention for achieving the above object, the switching means is turned on / off by a control signal; Current sensing means for sensing a current flowing through the switching means; During the period in which the turn-on noise is present to completely remove the turn-on noise component of the switching means included in the voltage applied across the current sensing means, the signal is 'low' and during the period in which the turn-on noise is not present. An error compensating means designed to generate a 'high' state control signal to compensate for an error due to noise; After comparing the voltages applied across the current sensing means and the secondary feedback input terminal voltage as non-inverting and inverting inputs, respectively, and comparing the result signal only when the control signal is 'high' by the control signal output from the error compensating means. It consists of a first comparison means designed to output the.
상기 오차 보상 수단의 구성은, 상기 전류 감지 수단 양단에 인가되는 전압에 오프셋 전압을 더해주는 오프셋 전원과; 상기 오프셋 전압이 더해진 전압에 포함되어 있는 잡음 성분을 완만하게 조절하는 필터링 수단과; 상기 필터링 수단을 거친 신호 전압과 상기 전류 감지 수단 양단에 인가되는 전압을 각각 비반전, 반전 입력으로 받아 비교함으로써, 턴-온 잡음이 존재하는 구간 동안은 '로우', 턴-온 잡음이 존재하지 않는 구간 동안은 '하이' 상태의 제어 신호를 발생시키는 제2비교수단으로 이루어져 있다.The configuration of the error compensation means may include: an offset power supply for adding an offset voltage to a voltage applied across the current sensing means; Filtering means for gently adjusting a noise component included in the voltage to which the offset voltage is added; The signal voltage passed through the filtering means and the voltage applied across the current sensing means are respectively received as non-inverting and inverting inputs, and thus, 'low' and turn-on noise are not present during the period in which the turn-on noise is present. The second comparison means generates a control signal of a 'high' state during the non-interval period.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention in detail.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로를 나타낸 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a current sensing circuit having a noise filter according to an embodiment of the present invention.
제2도에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로의 구성은, 게이트 제어 신호에 의해서 온/오프되는 파워 스위치(10)와; 상기 파워 스위치(10)를 통해서 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지 저항(Rs)과; 상기 전류 감지 저항(Rs) 양단에 인가되는 전압(Vs)에 포함되어 있는 파워 스위치(10)의 턴-온 잡음 성분을 완전히 제거하기 위해 턴-온 잡음이 존재하는 구간 동안은 '로우', 턴-온 잡음이 존재하지 않는 구간 동안은 '하이'상태의 제어 신호(Vco1)를 발생시켜 잡음으로 인한 오차를 보상할 수 있도록 설계된 오차 보상 회로(40)와; 각각의 증폭기(Amp2,Amp1)를 통해서 상기 전류 감지 저항(Rs) 양단에 인가되는 전압(Vs)과 2차측 피드백 입력단 전압(Vfb)의 각각 n배 증폭된 전압(Vs1,Vfb1)을 비반전(+) 단자 입력과 반전(-) 단자 입력으로 받아 비교한 후, 상기 오차 보상 회로(40)로부터 출력되는 제어 신호(Vco1)에 의해서 제어 신호가 '하이'일 때만 비교 결과 신호(Vco2)를 출력하도록 설계된 주 제어 비교기(50)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 2, the configuration of the current sensing circuit having the noise filter according to the embodiment of the present invention includes: a power switch 10 turned on / off by a gate control signal; A current sensing resistor Rs for sensing a current flowing through the power switch 10; In order to completely remove the turn-on noise component of the power switch 10 included in the voltage Vs applied across the current sense resistor Rs, 'low', turn An error compensation circuit 40 designed to generate a control signal Vco1 in a 'high' state during the period where no on-noise exists and compensate for errors due to noise; Non-inverting voltages Vs1 and Vfb1 n times the voltage Vs applied across the current sense resistor Rs and the secondary feedback input terminal voltage Vfb through the respective amplifiers Amp2 and Amp1, respectively. +) Compared to the terminal input and the inverting (-) terminal input, and compares, and outputs the comparison result signal Vco2 only when the control signal is 'high' by the control signal Vco1 output from the error compensating circuit 40. It consists of a main control comparator 50 which is designed to.
상기 오차 보상 회로(40)의 구성은, 증폭기(Amp3)를 통해 상기 전류 감지 저항(Rs) 양단에 인가되는 전압(Vs)의 n배 증폭된 전압에 오프셋 전압(Voff)을 더해주는 오프셋 전원과; 상기 오프셋 전압(Voff)이 더해진 전압에 포함되어 있는 잡음 성분을 완만하게 조절하는 커패시터(C-filter)와; 상기 커패시터(C-filter)를 거친 신호 전압(Vs2)과 상기 전류 감지 저항(Rs) 양단에 인가되는 전압(Vs)의 n배 증폭된 전압(Vs1)을 각각 비반전(+), 반전(-) 단자 입력으로 받아 비교함으로써, 턴-온 잡음이 존재하는 구간 동안은 '로우', 턴-온 잡음이 존재하지 않는 구간 동안은 '하이' 상태의 제어 신호(Vco1)를 발생시키는 비교기(41)로 이루어져 있다.The error compensation circuit 40 includes an offset power supply for adding an offset voltage Voff to an n times amplified voltage of the voltage Vs applied across the current sense resistor Rs through an amplifier Amp3; A capacitor (C-filter) for gently adjusting a noise component included in the voltage to which the offset voltage (Voff) is added; The non-inverted (+) and inverted (-) voltages of the signal voltage Vs2 through the capacitor C-filter and the voltage Vs1 amplified n times of the voltage Vs applied across the current sensing resistor Rs are respectively. A comparator 41 generating a control signal Vco1 of a 'low' state during a period where turn-on noise is present and a 'high' state during a period where there is no turn-on noise Consists of
상기와 같이 이루어져 있는 본 발명의 실시예에 따른 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로의 동작은 다음과 같다.Operation of the current sensing circuit having a noise filter according to the embodiment of the present invention made as described above is as follows.
본 발명의 실시예에 따른 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로는, 종래의 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로에서 사용한 알씨 필터 대신 턴-온 잡음 성분을 완전히 제거하기 위한 제어 신호(Vco1)를 발생시켜 주 제어 비교기(50)의 출력을 제어함으로써 잡음으로 인한 오차를 보상할 수 있도록 설계된 오차 보상 회로(40)를 사용하였다.The current sensing circuit having the noise filter according to the embodiment of the present invention generates a control signal Vco1 for completely removing the turn-on noise component instead of the Al filter used in the current sensing circuit having the conventional noise filter. An error compensation circuit 40 designed to compensate for errors due to noise by controlling the output of the comparator 50 is used.
제3도의 (a)에 도시되어 있듯이, 상기 전류 감지 저항(Rs) 양단에 인가되는 전압(Vs)은 파워 스위치(10)의 턴-온 잡음이 포함된 전압이며, 펄스폭 변조기(PWM) 제어기 구동 중 2차측 피드백 전압(Vfb)이 상기 전압(Vs)의 턴-온 잡음보다 크면 상기 오차 보상 회로(40)가 없는 경우에도 정상 동작을 할 수 있다. 그러나, 상기 오차 보상 회로(40)가 없는 경우에 2차측 피드백 전압(Vfb)이 상기 전압(Vs)의 턴-온 잡음보다 작으면 상기 주 제어 비교기(50)에서 '하이' 상태의 비교 결과 전압이 발생되어 펄스폭 변조(PWM) 제어기의 대표적 구성인 RS 래치 회로의 리세트(R) 입력 단자로 입력됨으로써 제어기의 본래 기능을 온전히 수행할 수 없게 된다.As shown in (a) of FIG. 3, the voltage Vs applied across the current sensing resistor Rs is a voltage including turn-on noise of the power switch 10, and a pulse width modulator (PWM) controller. If the secondary feedback voltage Vfb is greater than the turn-on noise of the voltage Vs during the driving, normal operation may be performed even without the error compensation circuit 40. However, when the secondary feedback voltage Vfb is less than the turn-on noise of the voltage Vs in the absence of the error compensation circuit 40, the comparison result voltage of the 'high' state in the main control comparator 50 is obtained. Is generated and input to the reset (R) input terminal of the RS latch circuit, which is a typical configuration of the pulse width modulation (PWM) controller, thereby making it impossible to fully perform the original function of the controller.
그러면, 제3도의 (a)∼(d)에 도시된 제어 파형도를 통해 상세한 동작 과정을 살펴보기로 한다.Next, a detailed operation process will be described with reference to the control waveform diagrams shown in FIGS. 3A to 3D.
먼저, 주 제어 비교기(50)는 순수하게 2차측 피드백 전압(Vfb)과 상기 전류 감지 저항(Rs) 양단에 인가되는 전압(Vs)을 비교하기 위한 비교기이며, 상기 오차 보상 회로(40)내에 있는 비교기(41)는 상기 전압(Vs)의 잡음 성분을 감지하여 상기 주 제어 비교기(50)의 출력과 증폭기(Amp1)의 출력을 제어하는 비교기이다.First, the main control comparator 50 is a comparator for comparing the secondary feedback voltage Vfb purely with the voltage Vs applied across the current sense resistor Rs, which is in the error compensation circuit 40. The comparator 41 is a comparator for detecting the noise component of the voltage Vs and controlling the output of the main control comparator 50 and the output of the amplifier Amp1.
이를 위하여, 상기 오차 보상 회로(40)내에 있는 비교기(41)에서는 전압(Vs1)과 전압(Vs2)이 비교되는데, 상기 비교 대상 전압(Vs1)은 전류 감지 저항(Rs) 양단에 인가되는 전압(Vs)을 증폭기(Amp2)로 증폭한 양이며, 상기 다른 하나의 비교 대상 전압(Vs2)은 상기 전압(Vs)에 오프셋 전압(Voff)이 더해진 값을 커패시터(C-filter)로 필터링한 양으로서 그 신호 파형이 제3도의 (b)에 도시되어 있다.To this end, in the comparator 41 in the error compensation circuit 40, the voltage Vs1 and the voltage Vs2 are compared, and the comparison target voltage Vs1 is a voltage applied across the current sensing resistor Rs. Vs) is an amount amplified by the amplifier Amp2, and the other comparison target voltage Vs2 is an amount obtained by filtering the value obtained by adding the offset voltage Voff to the voltage Vs by a capacitor C-filter. The signal waveform is shown in (b) of FIG.
그러므로, 상기 비교기(41)의 출력(Vco1)은 제3도의 (c)에 도시되어 있듯이 턴-온 잡음이 발생하는 구간(A)에서는 '로우'상태의 제어 신호를 출력하고, 턴-온 잡음이 발생하는 구간(A)을 제외한 구간(B,C)에서는 '하이'상태의 신호를 출력하게 된다. 이것은 강제 오프셋 전압(Voff)에 의해 턴-온 잡음이 발생하는 구간(A) 이외에서는 상기 전압(Vs2)이 전압(Vs1)보다 크기 때문이다.Therefore, the output Vco1 of the comparator 41 outputs a control signal of a 'low' state in the section A where turn-on noise occurs as shown in (c) of FIG. In the sections B and C, except for the generated section A, the signal of the 'high' state is output. This is because the voltage Vs2 is larger than the voltage Vs1 except for the section A in which turn-on noise occurs due to the forced offset voltage Voff.
결국 턴-온 잡음이 발생하는 구간(A)에서 상기 비교기(41)의 출력 신호는 상기 주 제어 비교기(50)의 출력(Vco2)을 입력과 무관하게 '로우'상태로 만들어주어 잡음을 제거할 수 있게 된다.As a result, in a section A where turn-on noise occurs, the output signal of the comparator 41 makes the output Vco2 of the main control comparator 50 'low' regardless of the input to remove noise. It becomes possible.
만약, 상기 비교기(41)의 출력(Vco1)이 발생되지 않으면 상기 주 제어 비교기(50)의 출력단에는 제3도의 (d)에 도시된 점선 출력이 발생되어 잡음에 의한 오동작이 유발될 수 있다.If the output Vco1 of the comparator 41 is not generated, a dotted line output shown in (d) of FIG. 3 may be generated at the output terminal of the main control comparator 50 to cause a malfunction due to noise.
따라서, 상기와 같이 동작하는 본 발명의 실시예에 따른 잡음 필터를 갖는 전류 감지 회로의 효과는, 잡음으로 인한 이상 동작을 제거하고, 잡음 제거를 위해 설계된 알씨 필터로 인해 발생되는 오차 감지 전압을 보상시킬 수 있도록 한 것이다.Therefore, the effect of the current sensing circuit having a noise filter according to the embodiment of the present invention operating as described above, eliminates the abnormal operation due to noise, and compensates for the error sensing voltage generated by the RF filter designed for noise removal It was made to be possible.
Claims (5)
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KR1019950034875A KR0154845B1 (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Current detecting circuit with noise filter |
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KR1019950034875A KR0154845B1 (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Current detecting circuit with noise filter |
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KR970022328A KR970022328A (en) | 1997-05-28 |
KR0154845B1 true KR0154845B1 (en) | 1998-12-15 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100662741B1 (en) * | 2005-05-19 | 2007-01-02 | 이동균 | Emi filter design and measuring apparatus having a compensation circuit |
-
1995
- 1995-10-11 KR KR1019950034875A patent/KR0154845B1/en not_active IP Right Cessation
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KR100662741B1 (en) * | 2005-05-19 | 2007-01-02 | 이동균 | Emi filter design and measuring apparatus having a compensation circuit |
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KR970022328A (en) | 1997-05-28 |
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JP2753604B2 (en) | Source-coupled FET circuit |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20120702 Year of fee payment: 15 |
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FPAY | Annual fee payment |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |