KR100264145B1

KR100264145B1 - 콤온모드필터와차동모드필터를일체화한인덕터

Info

Publication number: KR100264145B1
Application number: KR1019970026115A
Authority: KR
Inventors: 태인열
Original assignee: 이종수; 엘지산전주식회사
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 2000-08-16
Also published as: KR19990002498A

Abstract

본 발명은 콤온모드 필터와 차동모드 필터를 일체화한 인덕터에 관한 것으로 특히, 콤온모드 필터와 차등모드 필터를 하나로 일체화함에 의해 조립 시간의 단축 및 조립 공간의 감소, 제작 원가의 절감을 이룰 수 있도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 I-코어(230)를 중심으로 E-코어(220)(240)를 대칭되게 결합하고 하나의 권선 코일(251)은 E-코어(220)의 센터 다리(223)에 권선하고 다른 권선 코일(252)은 E-코어(240)의 센터 다리(243)에 권선하며 상기 E-코어(220)(240)의 센터 다리(223)(243)는 상기 I-코어(230)와 소정 간격을 갖도록 구성한다.

Description

콤온모드 필터와 차동모드 필터를 일체화한 인덕터{INDUCTOR FOR CONTAINING COMMON MODE FILTER AND DIFFERENTIAL MODE FILTER}

본 발명은 EMI/RFI 필터에 관한 것으로 특히, 콤온(Common)모드 필터와 차동(Differential)모드 필터를 일체화한 인덕터에 관한 것이다.

통상적으로 전자 기기는 전자기 간섭(Electromagnetic Interference : EMI)와 래디오 주파수 간섭(Radio Frequency Interference : RFI) 잡음이 발생하며 이 간섭 (EMI/RFI) 잡음은 차동모드 잡음과 일반모드 잡음으로 구분되어진다.

이들 간섭(EMI/RFI) 잡음은 주위 장비에 오동작을 일으키거나 인체에 유해한 영향을 미치기 때문에 감소시켜야 한다.

도1 은 종래 기술의 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 콤온모드 필터를 이루는 코어(105)에 감긴 콤온 코일(103)(104)이 입력단자(101)(102)에 각기 직렬 접속되고 상기 콤온 코일(103)(104)과 출력 단자(111)(112)사이에 차동모드 필터를 이루는 차동 코일(106)(107)이 각기 직렬 접속되며 라인-크로스형 캐패시터인 X-캐패시터(110)로 결합된 상기 출력단자(111)(112)와 접지사이에 각기 라인-접지형 캐패시터인 Y-캐패시터(108)(109)가 접속되어 구성된다.

이와같은 종래 기술의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

차동코일(106,107)은 도2 와 같이 한쪽 방향으로 코일이 감긴 구조로서 자속이 한방향을 가지게 하여 캐패시터(110)와 조합하여 차동모드 잡음을 억제하게 된다.

콤온 코일(103)(104)은 코어(105)에 도3 과 같이 코일이 감김으로써 차동모드 잡음

에 의해 발생되는 자속은 핫-라인과 중성(neutral)의 방향이 다름으로 인해 상쇄되어 효과가 없고 콤온(common)모드 잡음에는 자속이 합하여지므로 Y-캐패시터(108)(109)와 결합하여 부하 전류로 인한 자속의 포화없이 잡음을 억제하게 된다.

그러나, 종래의 기술은 콤온코일(103)(104)로 이루어진 콤온모드 필터와 차동코일(106)(107)로 이루어진 차동모드 필터가 각기 구성되고 필터의 코일 감는 과정이 어려워 원가 상승의 원인이 되는 단점이 있다.

만일, 콤온코일(106)(107)을 제거하는 경우 제품 자체의 역률이 현저히 저하되며 X-캐패시터(110)만을 제거하는 경우에도 역률은 현저이 저하되면서 전자기 간섭(EMI)/주파수 간섭(RFI) 제거 특성이 저하게 된다.

따라서, 종래 기술은 콤온코일(103)(104), 차등코일(106)(107), X-캐패시터(110) 및 Y-캐패시터(108)(109)를 모두 구비하여야만 필터로써의 기능을 제대로 발휘하게 되는데, 보드상에 콤온모드 필터와 차동모드 필터를 각기 조립하므로 조립 시간이 증가함은 물론 조립 공간이 커지게 되는 단점이 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 콤온모드 필터와 차등모드 필터를 하나로 일체화함에 의해 조립 시간의 단축 및 조립 공간의 감소, 제작 원가의 절감을 이룰 수 있도록 창안한 콤온모드 필터와 차동모드 필터를 일체화한 인덕터를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래 기술을 보인 회로도.

도 2는 도 1에서 차동모드 필터의 권선을 보인 예시도.

도 3은 도 1에서 콤온모드 필터의 권선을 보인 예시도.

도 4는 본 발명의 실시예를 보인 회로도.

도 5는 본 발명의 인덕터를 보인 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

203,204 : 필터 코일 206,207 : Y-캐패시터

220,240 : E-코어 230 : I-코어

251,252 : 권선 코일

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 1개의 I-코어를 중심으로 2개의 E-코어를 대칭되게 연결하고 제1 권선 코일은 하나의 E-코어의 센터 다리에 권선하고 제2 권선 코일은 또다른 하나의 E-코어의 센터 다리에 권선하며 상기 2개의 E-코어의 센터 다리는 상기 I-코어와 소정 간격을 갖도록 함을 특징으로 한다.

상기에서 권선 코일은 2개의 E-코어의 센터 다리에 동일한 방향으로 감는 것을 특징으로 한다.

상기에서 2개의 E-코어와 1개의 I-코어로 이루어진 평면상의 외곽으로 서로 방향이 반대인 자속이 흐르도록 구성함을 특징으로 한다.

상기에서 2개의 E-코어와 1개의 I-코어간에 센터 다리를 중심으로 서로 방향이 반대인 자속이 흐르도록 구성함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 제1,제2 필터 코일을 제1,제2 입력단자와 제1,제2 출력 단자사이에 각기 직렬 접속하고 상기 제1,제2 출력단자와 접지사이에 각기 라인 접지형 캐패시터(Y-캐패시터)를 각기 접속하여 구성함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도4 는 본 발명의 실시예를 보인 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 코어(205)에 감긴 필터 코일(203)(204)을 입력단자(201)(202)에 직렬 접속함과 아울러 출력단자(208)(209)에 직렬 접속하고 상기 출력단자(208)(209)와 접지사이에 각기 Y-캐패시터(206)(207)를 접속하여 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

입력단자(201)(202)에 60Hz의 교류 전원이 인가되면 그 입력단자(201)(202)에 각기 직렬 접속된 필터(203)(204)는 차동모드 잡음에 의해 발생하는 자속은 코어(205)에 발생하는 서로 다른 방향의 자속에 의해 상쇄되고 라인-접지형 캐패시터인 Y-캐패시터(206)(207)이 결합되어 부하 전류로 인한 자속의 포화없이 잡음을 억제하게 된다.

본 발명의 실시예는 도5 에 도시한 바와 같이 2개의 E-코어(220)(240)가 1개의 I-코어(230)를 중심으로 대칭적으로 접속되어 구성된다.

E-코어(220)는 코어 상부(221), 아웃 다리(222)(224) 및 센터 다리(223)로 이루어지며, E-코어(240)는 코어 상부(241), 아웃 다리(242)(244) 및 센터 다리(243)으로 이루어진다.

상기 센터 다리(223)(243)는 I-코어(230)와 소정 간격(261)(262)을 갖으며 권선 코일(251)(252)이 동일한 방향으로 각기 감기어 있다.

본 발명의 실시예에 교류 전압을 인가하면 도5 에 도시한 바와 같이 자속(301∼306)이 발생하게 된다.

상기 자속(301∼306)의 흐름에 의해 콤온모드 필터 및 차동모드 필터의 동작이 수행되어진다.

즉, 자속(303)(304)은 도1 에서의 차동증폭 필터(106)의 자속과 동일하다.

상기 자속(303)은 E-코어(220)의 다리(223)(224)와 I-코어(230)를 경유한다.

상기 자속(304)은 E-코어(220)의 다리(222)(223)와 I-코어(230)를 경유한다.

상기 자속(303)(304)은 E-코어(220)의 센터 다리(223)에서 합쳐진다.

따라서, E-코어(220)의 센터 다리(223)에 감긴 권선 코일(251)은 차동모드 필터의 역할을 한다.

또한, 자속(305)(306)은 도1 에서의 차동모드 필터(107)의 자속과 동등하다.

상기 자속(305)은 E-코어(240)의 다리(244)(243)와 I-코어(230)을 경유한다.

상기 자속(306)은 E-코어(240)의 다리(242)(243)와 I-코어(230)을 경유한다.

상기 자속(305)(306)은 E-코어(240)의 센터 다리(243)에서 합쳐진다.

따라서, E-코어(240)의 센터 다리(243)에 감긴 권선 코일(252)은 차동모드 필터의 역할을 한다.

한편, 자속(301)(302)은 E-코어(220)의 다리(222)(224), E-코어(240)의 다리(242) (244)를 경유하며 방향은 서로 반대이다.

따라서, E-코어(220)(240)의 센터 다리(223)(243)에 각기 감긴 권선 코일(251) (252)은 도1 에서의 콤온모드 필터(103)(104)의 역할을 한다.

상기에서 자속(301∼306)은 폐루프를 형성한다.

상기와 같이 콤온모드 필터와 차동모드 필터로 동작하는 본 발명에 따른 필터의 인덕턴스(inductance : L)는 권선 코일(251(252)의 권선수(N), E-코어(220)(240)의 센터 다리(223)(243)와 I-코어(230)간의 간격(l_g)을 조정하여 가변시키게 된다.

이때의 인덕턴스(L)의 값은 아래의 식으로 구할 수 있다.

L =

여기서, L = 인덕턴스, N = 코일의 권선수, A_E = 유효 코어 영역, l_g = 코어 간격, mu_ o = 4 pi *10-7

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 콤온모드 필터와 차동모드 필터를 일체형으로 제작함과 아울러 라인-크로스 캐패시터인 X-캐패시터를 제거함으로써 제작 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

즉, 종래에는 입력 전압이 300VAC 이상일 경우 X-캐패시터의 전압 용량이 300VAC 이상이 되어야 하므로 캐패시터 구입이 어려울 뿐만아니라 가격도 상승하였지만 본 발명에서는 X-캐패시터가 제거되었기 때문에 제작 원가를 절감할 수 있다.

또한, 종래에는 콤온모드 필터와 차동모드 필터, 라인-크로스 캐패시터 및 라인-접지형 캐패시터를 모두 조립하지만 본 발명에서는 하나의 일체화된 필터와 라인-접지형 캐패시터만을 조립함으로써 조립 시간의 감소 및 조립 공간의 여유를 확보할 수 있고 코일의 권선 방향이 한 방향으로 동일함으로 권선 과정이 간소화되는 효과가 있다.

Claims

1개의 I-코어를 중심으로 제1,제2 E-코어가 대칭되게 결합하고 제1 권선 코일은 상기 제1 E-코어의 센터 다리에 권선하고 상기 제1 권선 코일과 동일한 방향으로 권선되는 제2 권선 코일은 상기 제2 E-코어의 센터 다리에 권선하며 상기 제1,제2 권선 코일의 일측 단자를 각기 제1,제2 출력 단자로 하고 그 제1,제2 출력단자와 접지사이에 각기 라인 접지형 캐패시터(Y-캐패시터)를 각기 접속하여 구성함을 특징으로 하는 콤온모드 필터와 차동모드 필터를 일체화한 인덕터.

제1항에 있어서, 제1,제2 E-코어의 센터 다리는 I-코어와 소정 간격을 갖도록 함을 특징으로 하는 콤온모드 필터와 차동모드 필터를 일체화한 인덕터.