KR101322403B1 - Power line filter - Google Patents

Power line filter

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KR101322403B1
KR101322403B1 KR1020120070507A KR20120070507A KR101322403B1 KR 101322403 B1 KR101322403 B1 KR 101322403B1 KR 1020120070507 A KR1020120070507 A KR 1020120070507A KR 20120070507 A KR20120070507 A KR 20120070507A KR 101322403 B1 KR101322403 B1 KR 101322403B1
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power line
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inductor
capacitor
varistor
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KR1020120070507A
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박재현
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(주) 아이스펙
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Abstract

PURPOSE: A power line filter is provided to suppress the saturation of an inductor, by designing an inductor and a capacitor to have minimum values. CONSTITUTION: Varistors (210a,210b) are connected to an input stage of a power line. The varistors remove a transient voltage of the power line. A first LC circuit is connected to an output stage of the varistor. A second LC circuit is connected to an output stage of the first LC circuit. A resistor (250a) is connected between the first LC circuit and the second LC circuit in parallel.

Description

전원라인 필터 {POWER LINE FILTER}Power Line Filter {POWER LINE FILTER}

본 발명은 전원라인 필터에 관한 것으로서, 자세하게는 전원선을 통해 인입되는 과도 전압/전류 또는 공간으로 방사되는 전자기파를 차단하기 위한 전원라인 필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power line filter, and more particularly, to a power line filter for blocking electromagnetic waves radiated into a transient voltage / current or space introduced through a power line.

본 발명은 핵폭탄이나 전자폭탄 또는 낙뢰 등에 의해 발생하는 강력한 과도 전압/전류 및 전자기파로부터 전자장비를 보호하기 위하여 전자장비에 공급되는 전원선을 통한 전자기파의 인입을 차단하기 위한 전원라인 필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power line filter for blocking the introduction of electromagnetic waves through a power line supplied to electronic equipment to protect electronic equipment from strong transient voltage / current generated by nuclear bombs, electronic bombs or lightning strikes.

일반적으로, 핵폭탄 또는 전자폭탄 등의 폭발 또는 태양폭풍이나 낙뢰의 발생시에 순간적으로 강력한 전자기파가 발생하게 되어 주변의 전자장비에 심각한 피해를 입히며, 전기/전자장비의 전원선을 통해 과도 전압/전류가 전자장비의 내부로 인입됨으로써 내부 회로가 파괴될 수 있다.In general, in the event of explosions such as nuclear bombs or electron bombs, solar storms or lightning strikes, instantaneous powerful electromagnetic waves are generated, causing serious damage to surrounding electronic equipment. The internal circuitry can be destroyed by drawing into the electronic equipment.

이러한 과도 전압/전류에 의한 피해를 방지하기 위한 방법의 하나로서, 전자장비의 전원 입력단에 EMP(Electromagnetic Pulse) 필터를 연결할 수 있으며, 이를 통해 전원선으로 인입되는 과도 전원/전류를 일정 수준 이하로 낮출 수 있다.As one of the methods to prevent the damage caused by the transient voltage / current, an EMP (Electromagnetic Pulse) filter can be connected to the power input terminal of the electronic equipment, thereby reducing the transient power / current flowing into the power line to a predetermined level or less. Can be lowered.

이와 관련하여, 미국 국방부가 제정한 군용 규격 중 하나인 MIL-STD-188-125는 필터 입력단에 250~2500A의 순간적인 과도전류가 인가되었을 때 필터 출력단에서 검출되는 잔류 전류가 10A 이하일 것을 요구하고 있다.In this regard, MIL-STD-188-125, one of the military standards enacted by the US Department of Defense, requires that the residual current detected at the filter output stage be less than 10A when a transient transient current of 250 to 2500A is applied to the filter input stage. have.

일반적으로, EMP 필터는 내부에 인덕터와 커패시터를 포함하며, 이러한 인덕터로는 커먼 모드 인덕터(common mode inductor)와 노멀 모드 인덕터(normal mode inductor) 등이 있다.In general, an EMP filter includes an inductor and a capacitor therein, and the inductor includes a common mode inductor and a normal mode inductor.

커먼 모드 인덕터는 100A 이하의 저용량 필터의 제작이 용이한 반면, 하나의 코어에 여러 가닥의 전원선이 모두 통과되도록 제조되므로, 200A 이상의 대용량 필터의 경우에는 상대적으로 대구경의 코어를 필요로 하며 필터의 제작도 상대적으로 어렵다.The common mode inductor is easy to manufacture a low-capacity filter of less than 100A, but is manufactured so that all the power cords of several strands pass through one core, a large diameter filter of more than 200A requires a relatively large diameter core It is also relatively difficult to make.

노멀 모드 인덕터는 커먼 모드 인덕터에 비해 필터의 제작이 용이하고, 단상에서 3상으로의 확장이 용이한 반면, 인덕터 값을 작게 할 경우에 코어가 쉽게 포화되어 인덕터로서의 기능이 떨어지는 단점이 있다.Compared to the common mode inductor, a normal mode inductor is easier to manufacture a filter, and it is easy to expand from single phase to three phases. However, when the inductor value is reduced, the core is easily saturated and the function as an inductor is deteriorated.

따라서, 노멀 모드 인덕터를 사용하면서도 200A 이상의 대용량 필터에서도 인덕터가 쉽게 포화되지 않도록 회로를 구성할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to configure the circuit so that the inductor does not easily saturate even with a large filter of 200 A or more while using a normal mode inductor.

한국등록특허 제10-0308738호, "안정기의 이엠아이 필터"Korean Patent No. 10-0308738, "EM eye filter of ballast"

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 노멀 모드 인덕터를 사용하면서도 인덕터 및 커패시터의 값을 최소화하여 200A 이상의 대용량 필터 제작시에도 쉽게 포화되지 않으면서도 전자파를 효과적으로 차단할 수 있는 전원라인 필터를 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a power line filter that can effectively block electromagnetic waves without using a normal mode inductor while minimizing the values of the inductor and capacitors to easily saturate even when manufacturing a large-capacity filter of 200 A or more. to provide.

또한, 본 발명은 노멀 모드 인덕터를 사용하여 구현하면서도 군용 규격인 MIL-STD-188-125에서 요구하는 잔류전류 허용치 이내의 성능을 만족시키는 전원라인 필터를 제공한다.In addition, the present invention provides a power supply line filter that satisfies the performance within the residual current tolerance required by MIL-STD-188-125 while implementing using a normal mode inductor.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 외부장치의 전원선에 연결되어 전원선을 따라 인입되는 전자파 노이즈를 감쇄하는 전원라인 필터는, 전원선의 입력단에 연결되고 상기 전원선을 통해 인입되는 과도전압을 제거하는 바리스터(varistor), 상기 바리스터의 출력단에 연결되고 상기 바리스터에서 제거되지 않은 과도전압을 제거하는 제1 LC 회로, 상기 제1 LC 회로의 출력단에 연결되고 상기 제1 LC 회로를 통과한 잔류전류를 제거하는 제2 LC 회로 및 상기 제1 LC 회로 및 상기 제2 LC 회로 사이에 병렬로 연결되는 저항을 포함하며, 상기 제1 LC 회로는 상기 바리스터의 출력단에 연결되는 제1 인덕터와, 상기 제1 인덕터와 병렬로 연결되는 제1 커패시터를 포함하고, 상기 저항은 상기 전원라인 필터의 전원이 차단되면 상기 제1 커패시터에 남아있는 잔류전하를 방전시킨다.In order to achieve the above object, a power line filter connected to a power line of an external device according to an aspect of the present invention to attenuate electromagnetic noise introduced along a power line is connected to an input terminal of a power line and drawn through the power line. A first varistor (varistor) for removing a transient voltage, a first LC circuit connected to an output terminal of the varistor and removing a transient voltage not removed from the varistor, a first LC circuit connected to an output terminal of the first LC circuit and A second LC circuit for removing residual current passing therethrough and a resistor connected in parallel between the first LC circuit and the second LC circuit, wherein the first LC circuit is connected to an output terminal of the varistor. And a first capacitor connected in parallel with the first inductor, wherein the resistor remains in the first capacitor when the power of the power line filter is cut off. That discharges the residual charge.

여기서, 상기 전원라인 필터는, 상기 제1 커패시터와 상기 저항 사이에, 상기 제1 커패시터와 병렬로 연결되고, 상기 전원라인 필터에의 전원 입력시의 돌입 전류(inrush current) 또는 상기 전원라인 필터의 전원 차단시의 역서지 전압으로부터 상기 전원라인 필터의 내부회로를 보호하는 보호회로를 더 포함할 수 있다.Here, the power line filter is connected in parallel with the first capacitor between the first capacitor and the resistor, and the inrush current at the time of power input to the power line filter or the power line filter. It may further include a protection circuit for protecting the internal circuit of the power line filter from the reverse surge voltage when the power is cut off.

여기서, 상기 바리스터는 금속산화물 바리스터(MOV)를 이용할 수 있다.Here, the varistor may use a metal oxide varistor (MOV).

여기서, 상기 제2 LC 회로는, 상기 저항의 후단에 연결되는 제2 인덕터와, 상기 제2 인덕터와 직렬로 연결되는 제2 커패시터를 포함할 수 있다.The second LC circuit may include a second inductor connected to a rear end of the resistor and a second capacitor connected in series with the second inductor.

여기서, 상기 제1 인덕터의 인덕턴스는 상기 제2 인덕터의 인덕턴스보다 큰 값을 가질 수 있다.
Here, the inductance of the first inductor may have a value larger than the inductance of the second inductor.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 외부로부터의 입력 전원선과 외부장치로의 출력 전원선 사이에 연결되어, 입력 전원선을 통해 인입되어 출력 전원선으로 전달되는 전자파 노이즈를 감쇄하는 전원라인 필터는, 상기 전원라인 필터의 내부회로와, 상기 입력 전원선과 상기 내부회로의 전단에 연결되고, 상기 입력 전원선을 통해 인입되는 과도전압을 제거하는 바리스터 및 외부로부터 상기 내부회로를 차폐하는 차폐케이스를 포함하고, 상기 차폐케이스는, 상기 내부회로가 격납되는 내부회로 격납부, 상기 입력 전원선이 연결되고 판상의 전면격벽에 의해 상기 내부회로 격납부와 구획되는 전원선 입력부 및 상기 출력 전원선이 연결되고 판상의 후면격벽에 의해 상기 내부회로 격납부와 구획되는 전원선 출력부를 포함하고, 상기 내부회로는, 상기 바리스터의 후단에 연결되고, 상기 바리스터에서 제거되지 않은 과도전압을 제거하는 제1 LC 회로, 상기 제1 LC 회로의 후단에 연결되고, 상기 제1 LC 회로를 통과한 잔류전류를 제거하는 제2 LC 회로 및 상기 제1 LC 회로 및 상기 제2 LC 회로 사이에 병렬로 연결되는 저항을 포함하고, 상기 제1 LC 회로는, 상기 바리스터의 출력단에 연결되는 제1 인덕터와, 상기 제1 인덕터와 병렬로 연결되는 제1 커패시터를 포함하고, 상기 저항은 상기 내부회로의 전원이 차단되면 상기 제1 커패시터에 남아있는 잔류전하를 방전시킨다.Further, a power line filter connected between an input power line from the outside and an output power line to an external device according to another aspect of the present invention, attenuated electromagnetic noise introduced through the input power line and transmitted to the output power line, A varistor connected to an internal circuit of the power line filter, a front end of the input power line and the internal circuit, and removing a transient voltage introduced through the input power line, and a shielding case to shield the internal circuit from the outside; The shielding case may include an internal circuit storage unit in which the internal circuit is stored, a power line input unit connected to the input power line and partitioned from the internal circuit storage unit by a plate front wall, and the output power line connected to the plate. And a power line output portion partitioned from the internal circuit storage portion by a rear partition of the internal circuit, wherein the internal circuit includes: the bar; A first LC circuit connected to a rear end of the Lister and removing a transient voltage not removed from the varistor, a second LC connected to a rear end of the first LC circuit and removing residual current passing through the first LC circuit; Circuitry and a resistor connected in parallel between the first LC circuit and the second LC circuit, wherein the first LC circuit comprises: a first inductor connected to an output terminal of the varistor, and in parallel with the first inductor And a first capacitor connected thereto, wherein the resistor discharges residual charge remaining in the first capacitor when the power of the internal circuit is cut off.

여기서, 전원라인 필터는, 상기 제1 커패시터와 상기 저항 사이에, 상기 제1 커패시터와 병렬로 연결되고, 상기 내부회로에의 전원 입력시의 돌입 전류(inrush current) 또는 상기 내부회로에의 전원 차단시의 역서지 전압으로부터 상기 내부회로를 보호하는 보호회로를 더 포함할 수 있다.Here, the power line filter is connected in parallel with the first capacitor between the first capacitor and the resistor, and cuts off an inrush current at the time of input of power to the internal circuit or cuts off the power to the internal circuit. It may further include a protection circuit for protecting the internal circuit from the reverse surge voltage of the city.

여기서, 상기 바리스터는 금속산화물 바리스터(MOV)이며, 상기 바리스터는 상기 전면격벽을 관통하여 상기 입력 전원선과 상기 제1 인덕터를 연결할 수 있다.The varistor may be a metal oxide varistor (MOV), and the varistor may connect the input power line and the first inductor through the front partition wall.

여기서, 상기 제2 LC 회로는, 상기 저항의 후단에 연결되는 제2 인덕터와, 상기 제2 인덕터와 직렬로 연결되는 제2 커패시터를 포함할 수 있다.The second LC circuit may include a second inductor connected to a rear end of the resistor and a second capacitor connected in series with the second inductor.

여기서, 상기 제2 커패시터는 피드스루 커패시터(Feedthrough Capacitor)이며, 상기 제2 커패시터는 상기 후면격벽을 관통하여 상기 제2 인덕터와 상기 출력 전원선을 연결할 수 있다.Here, the second capacitor may be a feedthrough capacitor, and the second capacitor may connect the second inductor and the output power line through the rear partition wall.

여기서, 상기 제1 인덕터의 인덕턴스는 상기 제2 인덕터의 인덕턴스보다 큰 값을 가질 수 있다.
Here, the inductance of the first inductor may have a value larger than the inductance of the second inductor.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to fully inform the owner of the scope of the invention.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 노멀 모드 인덕터를 이용하여 전원라인 필터를 구성하면서도 인덕터 및 커패시터의 값을 최소로 설계하여, 200A 이상의 대용량 필터의 경우에도 인덕터가 쉽게 포화되지 않고 전자파를 효과적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.According to one of the problem solving means of the present invention described above, by configuring the power line filter using a normal mode inductor, while designing the values of the inductor and the capacitor to a minimum, even in the case of a large filter of 200A or more, the inductor does not easily saturate There is an effect that can effectively block.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원라인 필터의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 단상 전원선과 연결되는 전원라인 필터의 내부 구성을 나타내는 정면도이다.
도 3은 단상 전원선과 연결되는 전원라인 필터의 내부 회로를 나타내는 회로도이다.
도 4는 3상4선식 전원선과 연결되는 전원라인 필터의 내부 구성을 나타내는 정면도이다.
도 5는 3상4선식 전원선과 연결되는 전원라인 필터의 내부 회로를 나타내는 회로도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원라인 필터의 입력단으로 과도 전압/전류 펄스를 인가했을 때 출력단에서의 잔류전류를 측정하는 시험 결과를 도시한 그래프이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원라인 필터의 내부 회로에서 제1 인덕터와 제2 인덕터의 크기 관계에 따른 전원라인 필터의 성능을 비교하기 위한 시험 그래프이다.1 is a perspective view showing the structure of a power line filter according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view illustrating an internal configuration of a power line filter connected to a single phase power line.
3 is a circuit diagram illustrating an internal circuit of a power line filter connected to a single phase power line.
4 is a front view showing an internal configuration of a power line filter connected to a three-phase four-wire power line.
5 is a circuit diagram illustrating an internal circuit of a power line filter connected to a three-phase four-wire power line.
6 and 7 are graphs showing test results of measuring residual current at an output terminal when a transient voltage / current pulse is applied to an input terminal of a power line filter according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 and 9 are test graphs for comparing the performance of the power line filter according to the size relationship between the first inductor and the second inductor in the internal circuit of the power line filter according to the embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원라인 필터의 일부 전면 패널이 제거된 구조를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a structure in which some front panels of a power line filter according to an embodiment of the present invention are removed.

도 1에 도시된 바와 같이, 전원라인 필터는 전기/전자기기의 전력 입력단에 연결되어 전력선을 통해 인입되는 과도 전압/전류를 감쇄하는 내부 회로와, 외부로부터 방사되는 전자기파로부터 내부회로를 차폐하기 위한 차폐케이스로 구성된다.As shown in FIG. 1, the power line filter is connected to a power input terminal of an electric / electronic device, and includes an internal circuit for attenuating transient voltage / current drawn through a power line, and for shielding the internal circuit from electromagnetic waves radiated from the outside. Consists of a shield case.

차폐케이스(100)는 입력되는 전원선(이하, 입력 전원선)을 수용하는 영역인 전원선 입력부(110)와, 내부회로가 격납되는 영역인 내부회로 격납부(120) 및 상기 내부회로의 후단과 연결되는 전원선(이하, 출력 전원선)을 수용하는 영역인 전원선 출력부(130)로 이루어질 수 있다.The shielding case 100 includes a power line input unit 110 that is an area for receiving an input power line (hereinafter, referred to as an input power line), an internal circuit storing unit 120 that is an area in which an internal circuit is stored, and a rear end of the internal circuit. And a power line output unit 130 which is an area for receiving a power line (hereinafter, referred to as an output power line) connected thereto.

전원선 입력부(110), 내부회로 격납부(120) 및 전원선 출력부(130)는 상면이 개방되는 형태로서, 입력 전원선 및 출력 전원선을 전원라인 필터에 연결시킨 후에 개방된 상면을 덮개로 각각 덮어서 차폐시킬 수 있다. 도 1에서는 전원선 입력부(110) 및 전원선 출력부(130)의 상면 덮개가 개방된 형태로 차폐케이스(100)가 도시되어 있다.
The power line input unit 110, the internal circuit storage unit 120, and the power line output unit 130 have an open top surface, and cover the open top surface after connecting the input power line and output power line to the power line filter. Each can be covered and shielded by In FIG. 1, the shielding case 100 is illustrated in the form of an open top cover of the power line input unit 110 and the power line output unit 130.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원라인 필터의 내부 구성을 나타내는 정면도이다.2 is a front view showing an internal configuration of a power line filter according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 전원라인 필터는 단상 전원선용 필터이며, 입력 전원선(300a)이 전원선 입력부(110)의 일측면에 형성된 입력 전원선 연결구(160)을 통해 전원선 입력부(110)에 삽입 결합된다.The power line filter shown in FIG. 2 is a single-phase power line filter, and the input power line 300a is inserted into the power line input unit 110 through an input power line connector 160 formed at one side of the power line input unit 110. Combined.

전원선 입력부(110)에는 한 쌍의 바리스터(varistor)(210a, 210b)가 배치되어 있으며, 입력 전원선(300a)의 활성선(HOT)과 접지선(RTN)이 한 쌍의 바리스터(210a 210b)에 각각 연결된다. 바리스터(210a, 210b)는 입력 전원선(300a)를 통해 외부로부터 인입되는 과도 전압/를 1차로 제거한다. 이때, 상기 바리스터는 금속 산화물 바리스터(Metal Oxide Varistor, 이하, MOV)가 바람직하다.A pair of varistors 210a and 210b are disposed in the power line input unit 110, and the active line HOT and the ground line RTN of the input power line 300a have a pair of varistors 210a 210b. Is connected to each. The varistors 210a and 210b primarily remove transient voltages / drawn from the outside through the input power line 300a. In this case, the varistor is preferably a metal oxide varistor (MOV).

전원선 입력부(110)와 내부회로 격납부(120)는 전면 격벽(140)에 의해 공간적으로 분리된다. 바리스터(210a, 210b)의 후단은 전면 격벽(140)을 관통하여 내부회로 격납부(120)로 삽입되어 내부회로(200)에 연결된다.The power line input unit 110 and the internal circuit storage unit 120 are spatially separated by the front partition wall 140. The rear ends of the varistors 210a and 210b are inserted into the internal circuit storage unit 120 through the front partition wall 140 and are connected to the internal circuit 200.

내부 회로(200)는 바리스터(210a, 210b)에서 제거되지 못한 과도 전압을 제거하고 고주파 전자기파를 차단한다.The internal circuit 200 removes the transient voltage that is not removed from the varistors 210a and 210b and blocks high frequency electromagnetic waves.

내부회로 격납부(120)와 전원선 출력부(130)는 후면 격벽(150)에 의해 공간적으로 분리된다.The internal circuit storage unit 120 and the power line output unit 130 are spatially separated by the rear partition wall 150.

참고로, 도 2에서는 피드스루(Feedthrough) 커패시터(270a, 270b)가 후면 격벽(150)을 관통하여 배치되어 있으며, 내부 회로(200)와 구분되어 도시되어 있지만, 본 발명의 전원라인 필터에서, 내부 회로(200)는 바리스터(210a, 210b) 및 피드스루 커패시터(270a, 270b)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.For reference, in FIG. 2, the feedthrough capacitors 270a and 270b are disposed to penetrate the rear partition wall 150 and are separated from the internal circuit 200. In the power line filter of the present invention, Internal circuit 200 may be understood to include varistors 210a and 210b and feedthrough capacitors 270a and 270b.

후면 격벽(150)을 관통하여 배치된 피드스루 커패시터(270a, 270b)는 전원선 출력부(130)의 일측면에 형성된 출력 전원선 연결구(170)를 통해 인입된 출력 전원선(300b)의 두 가닥의 선과 각각 연결된다.The feed-through capacitors 270a and 270b disposed through the rear partition wall 150 have two output power lines 300b introduced through the output power line connector 170 formed at one side of the power line output unit 130. It is connected to each line of the strand.

다음으로, 도 3을 참조하여 내부회로(200)의 세부 구성을 설명하기로 한다.
Next, a detailed configuration of the internal circuit 200 will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 단상 전원선과 연결되는 전원라인 필터의 내부 회로를 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating an internal circuit of a power line filter connected to a single phase power line.

도 3을 참조하면, 본 발명의 전원라인 필터는 투자율이 높은 하나의 코어에 2가닥의 선을 통과시켜 구성되는 커먼모드 인덕터(Common Mode Inductor) 대신 투자율이 비교적 낮은 다수의 코어에 각 라인을 하나씩 통과시켜서 구성되는 노멀 모드 인덕터(Normal Mode Inductor)를 이용하여 내부 회로(200)를 구현한다. 따라서, 단상 전원선과 연결되는 전원라인 필터의 경우, 내부 회로(200)는 구조가 동일하고 활성선(HOT) 및 접지선(RTN)에 각각 연결되는 한 쌍의 서브 회로로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the power line filter of the present invention has one common line inductor formed by passing two lines through one core having a high permeability. The internal circuit 200 is implemented by using a normal mode inductor configured to pass through. Therefore, in the case of the power line filter connected to the single-phase power line, the internal circuit 200 may have a pair of subcircuits having the same structure and connected to the active line HOT and the ground line RTN, respectively.

먼저, 활성선에 연결되는 서브 회로는, 입력단이 활성선에 연결되는 바리스터(210a)와, 바리스터(210a)의 출력단에 연결되는 제1 인덕터(220a)와 상기 제1 인덕터(220a)와 병렬로 연결되는 제1 커패시터(230a)로 이루어진 제1 LC 회로와, 제1 커패시터(230a)에 병렬로 연결되는 보호 회로(240a) 및 저항(250a)과, 저항(250a)의 후단에 연결되고 제2 인덕터(260a)와 제2 커패시터(270a)로 이루어진 제2 LC 회로를 포함하여 구성된다.First, the sub circuit connected to the active line includes a varistor 210a having an input terminal connected to the active line, a first inductor 220a connected to an output terminal of the varistor 210a, and a parallel with the first inductor 220a. A first LC circuit comprising a first capacitor 230a connected thereto, a protection circuit 240a and a resistor 250a connected in parallel to the first capacitor 230a, and a second terminal connected to a rear end of the term 250a And a second LC circuit composed of an inductor 260a and a second capacitor 270a.

또한, 접지선에 연결되는 서브 회로도 상기의 서브 회로와 동일하게 바리스터(210b), 제1 인덕터(220b), 제1 커패시터(230b), 보호 회로(240b), 저항(250b), 제2 인덕터(260b) 및 제2 커패시터(270b)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the sub-circuit connected to the ground line also has the same varistor 210b, first inductor 220b, first capacitor 230b, protection circuit 240b, resistor 250b, and second inductor 260b. ) And a second capacitor 270b.

바리스터(210a, 210b)는 전원선을 통해 인입된 과도 전압/전류를 1차적으로 제거한다. 바리스터(210a, 210b)의 출력단에 연결된 제1 LC 회로는 바리스터(210a, 210b)에서 제거되지 않은 과도전압을 제거한다.The varistors 210a and 210b primarily remove the transient voltage / current drawn through the power line. The first LC circuit connected to the output terminals of the varistors 210a and 210b removes the transient voltages that are not removed from the varistors 210a and 210b.

보호 회로(240a, 240b)는 제1 커패시터(230a, 230b)의 후단에 병렬로 연결되며, 내부 회로 보호 기능을 수행한다. 구체적으로, 보호 회로(240a, 240b)는 저항, 다이오드 및 커패시터로 구성될 수 있으며, 내부 회로(200)에의 전원 투입시의 인러쉬(inrush) 전류의 발생 또는 내부 회로(200)에의 전원 차단시의 인덕터의 잔류 전류에 의한 역서지 전압으로부터 내부 회로(200)를 보호할 수 있다.The protection circuits 240a and 240b are connected in parallel to the rear ends of the first capacitors 230a and 230b and perform an internal circuit protection function. Specifically, the protection circuits 240a and 240b may be composed of resistors, diodes, and capacitors, and may generate an inrush current when the power is supplied to the internal circuit 200, or may cut off the power to the internal circuit 200. The internal circuit 200 may be protected from the reverse surge voltage caused by the residual current of the inductor.

저항(250a, 250b)은 보호 회로(240a, 240b)의 출력단에 병렬 연결되어, 전원라인 필터의 내부 회로(200)의 전원이 차단되면 커패시터에 남아있는 잔류 전하를 방전시킨다.The resistors 250a and 250b are connected in parallel to the output terminals of the protection circuits 240a and 240b to discharge residual charge remaining in the capacitor when the power of the internal circuit 200 of the power line filter is cut off.

제2 LC 회로는 저항(250a, 250b)의 출력단에 연결되고, 상기 제1 LC 회로를 통과한 나머지 잔류 전류와 고주파 전자기파를 차단한다. 제2 LC 회로는 저항(250a, 250b)의 출력단에 연결된 제2 인덕터(260a, 260b)와 상기 제2 인덕터(260a, 260b)에 직렬 연결된 제2 커패시터(270a, 270b)를 포함한다. 이때, 제2 커패시터(270a, 270b)는 리드선을 없애 몸체 자체가 접지로 구성되어 고주파 특성이 좋은 피드스루 커패시터(FT)를 사용하는 것이 바람직하다.
The second LC circuit is connected to the output terminals of the resistors 250a and 250b and blocks the remaining residual current and the high frequency electromagnetic waves passing through the first LC circuit. The second LC circuit includes second inductors 260a and 260b connected to the output terminals of the resistors 250a and 250b and second capacitors 270a and 270b connected in series with the second inductors 260a and 260b. In this case, it is preferable that the second capacitors 270a and 270b use a feedthrough capacitor FT having good high-frequency characteristics because the body itself is grounded by removing the lead wire.

도 4 및 도 5는 본 발명의 전원라인 필터가 3상4선식 전원선에 연결된 경우의 예를 나타내고 있다. 도 4에서 입력 전원선(300a)은 R상, S상, T상 및 중성(N)상의 네 상으로 이루어지며, 전원라인 필터의 내부회로(200)는 네 상에 대한 총 네 개의 서브 회로를 포함할 수 있다. 또한, 도 5에서, 내부 회로(200)는 상기 도 3과 동일하게 바리스터(210a ~ 210d), 제1 인덕터(220a ~ 220d), 제1 커패시터(230a ~ 230d), 보호 회로(240a ~ 240d), 저항(250a ~ 250d), 제2 인덕터(260a ~ 260d) 및 제2 커패시터(270a ~ 270d)를 포함하여 구성될 수 있다.4 and 5 show an example in which the power line filter of the present invention is connected to a three-phase four-wire power line. In FIG. 4, the input power line 300a includes four phases of R phase, S phase, T phase, and neutral (N) phase, and the internal circuit 200 of the power line filter includes four sub-circuits for four phases. It may include. In addition, in FIG. 5, the internal circuit 200 may include the varistors 210a to 210d, the first inductors 220a to 220d, the first capacitors 230a to 230d, and the protection circuits 240a to 240d as in FIG. 3. , Resistors 250a to 250d, second inductors 260a to 260d, and second capacitors 270a to 270d.

이와 같이, 본 발명의 노멀 모드 인덕터를 이용하여 내부 회로를 구성하는 경우에 단상에서 3상으로의 확장이 용이하고 제작이 용이한 효과가 있다.
As described above, in the case of configuring an internal circuit using the normal mode inductor of the present invention, it is easy to expand from a single phase to a three phase and easily manufacture.

도 6 및 도 7은 본 발명의 전원라인 필터의 입력단으로 과도 전압/전류 펄스를 인가했을 때 출력단에서의 잔류 전류를 측정하는 시험 결과를 나타내는 그래프이다.6 and 7 are graphs showing test results of measuring a residual current at an output terminal when a transient voltage / current pulse is applied to an input terminal of a power line filter of the present invention.

본 실험에서, 입력단으로 인가되는 펄스는 250A, 500A, 1000A, 2000A, 2500A의 전류 값을 가진다. 도 6에서는 그 중 2500A 전류의 인가 펄스를 나타내고 있다. 도 7은 2500A 부터 250A까지 5 종류의 전류 펄스를 인가한 경우에 출력단에서 측정된 잔류 전류를 그래프로 도시하고 있다. 이 때, 각각의 인가 펄스에 대응되는 출력단에서의 잔류 전류는 순서대로 5.66A, 5.11A, 3.72A, 2.63A, 1.81A 로 측정되어서, 군용 규격 MIL-STD-188-125의 기준을 충족함을 알 수 있다.
In this experiment, pulses applied to the input stage have current values of 250A, 500A, 1000A, 2000A, and 2500A. In Fig. 6, the application pulse of the 2500A current is shown. FIG. 7 is a graph illustrating residual current measured at an output terminal when five types of current pulses are applied from 2500A to 250A. At this time, the residual current at the output stage corresponding to each applied pulse is measured in order of 5.66A, 5.11A, 3.72A, 2.63A, 1.81A, which satisfies the standards of MIL-STD-188-125. It can be seen.

한편, 본 발명의 내부 회로(200)에서, 제1 인덕터(220a, 220b)의 인덕턴스 값을 제2 인덕터(260a, 260b)의 인덕턴스 값에 비해 크게 설정함으로써 출력단에서의 잔류 전류의 감쇄폭을 더 크게 할 수 있다. 이때, 바람직하게는 제1 인덕터의 인덕턴스가 제2 인덕터의 인덕턴스에 비해 2배 내지 3배의 값을 가지도록 구성할 수 있다. 이는 도 8 및 도 9의 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.On the other hand, in the internal circuit 200 of the present invention, the inductance value of the first inductor 220a, 220b is set to be larger than the inductance value of the second inductor 260a, 260b to further reduce the attenuation width of the residual current at the output terminal. I can make it big. In this case, preferably, the inductance of the first inductor may be configured to have a value 2 to 3 times greater than the inductance of the second inductor. This can be confirmed through the experimental results of FIGS. 8 and 9.

도 8은 제1 인덕터(220a, 220b)의 인덕턴스 값이 20uH이고, 제2 인덕터(260a, 260b)의 인덕턴스 값이 60uH인 경우의 출력단에서의 잔류 전류를 측정한 그래프를 도시하고 있다. 이 때, 인가 펄스의 전류가 각각 2500A, 2000A, 1000A, 500A, 250A인 경우에, 측정된 잔류 전류는 각각 5.46A, 4.97A, 3.59A, 2.58A, 1.80A 임을 알 수 있다.FIG. 8 shows a graph of measuring residual current at an output terminal when the inductance values of the first inductors 220a and 220b are 20 uH and the inductance values of the second inductors 260a and 260b are 60 uH. At this time, when the current of the applied pulse is 2500A, 2000A, 1000A, 500A, 250A, respectively, it can be seen that the measured residual currents are 5.46A, 4.97A, 3.59A, 2.58A, and 1.80A, respectively.

반면, 도 9에서, 제1 인덕터(220a, 220b)의 인덕턴스 값이 60uH이고, 제2 인덕터(260a, 260b)의 인덕턴스 값이 20uH인 경우에, 각각의 인가 펄스에 대해 측정된 출력단에서의 잔류 전류는 각각 3.97A, 2.82A, 3.65A, 2.17A, 1.63A 임을 알 수 있다.On the other hand, in FIG. 9, when the inductance values of the first inductors 220a and 220b are 60 uH and the inductance values of the second inductors 260a and 260b are 20 uH, the residuals at the output terminals measured for the respective applied pulses are different. It can be seen that the currents are 3.97A, 2.82A, 3.65A, 2.17A, and 1.63A, respectively.

따라서, 필터 출력단에서의 잔류 전류를 효과적으로 감쇄시키기 위해서는 내부 회로(200) 전단의 제1 LC 회로의 L 값이 제2 LC 회로의 L 값보다 큰 값을 가지도록 설계되는 것이 바람직함을 알 수 있다.
Accordingly, it can be seen that the L value of the first LC circuit in front of the internal circuit 200 is designed to have a value larger than the L value of the second LC circuit in order to effectively reduce the residual current at the filter output stage. .

이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 전원라인 필터는 노멀 모드 인덕터를 사용하면서도 인덕터 및 커패시터의 값을 최소화하여 200A 이상의 대용량 필터 제작시에도 쉽게 포화되지 않으면서도 전자파를 효과적으로 차단할 수 있다.Through such a configuration, the power line filter of the present invention can effectively block electromagnetic waves without using the normal mode inductor while minimizing the values of the inductor and the capacitor, even when a large filter of 200 A or more is not easily saturated.

또한, 본 발명의 전원라인 필터는 노멀 모드 인덕터를 사용하여 구현하면서도 군용 규격인 MIL-STD-188-125에서 요구하는 잔류전류 허용치 이내의 성능을 만족시킬 수 있다.
In addition, the power line filter of the present invention can be implemented using a normal mode inductor, while satisfying the performance within the residual current tolerance required by military standards MIL-STD-188-125.

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.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.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.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.

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 protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (11)

외부장치의 전원선에 연결되어, 전원선을 따라 인입되는 전자파 노이즈를 감쇄하는 전원라인 필터에 있어서,
전원선의 입력단에 연결되어, 상기 전원선을 통해 인입되는 과도전압을 제거하는 바리스터(varistor),
상기 바리스터의 출력단에 연결되고, 상기 바리스터에서 제거되지 않은 과도전압을 제거하는 제1 LC 회로,
상기 제1 LC 회로의 출력단에 연결되고, 상기 제1 LC 회로를 통과한 잔류전류를 제거하는 제2 LC 회로 및
상기 제1 LC 회로 및 상기 제2 LC 회로 사이에 병렬로 연결되는 저항을 포함하며,
상기 제1 LC 회로는,
상기 바리스터의 출력단에 연결되는 제1 인덕터와,
상기 제1 인덕터와 병렬로 연결되는 제1 커패시터를 포함하고,
상기 저항은 상기 전원라인 필터의 전원이 차단되면 상기 제1 커패시터에 남아있는 잔류전하를 방전시키며,
상기 제2 LC 회로는,
상기 저항의 후단에 연결되는 제2 인덕터와,
상기 제2 인덕터와 직렬로 연결되는 제2 커패시터를 포함하고,
상기 제1 인덕터의 인덕턴스는 상기 제2 인덕터의 인덕턴스에 비해 큰 값을 가지는,
전원라인 필터.A power line filter connected to a power line of an external device and attenuated electromagnetic noise introduced along the power line,
A varistor connected to an input terminal of a power line to remove a transient voltage introduced through the power line,
A first LC circuit connected to an output terminal of the varistor, for removing a transient voltage not removed from the varistor,
A second LC circuit connected to an output terminal of the first LC circuit and removing residual current passing through the first LC circuit;
A resistor connected in parallel between the first LC circuit and the second LC circuit,
The first LC circuit,
A first inductor connected to an output terminal of the varistor;
A first capacitor connected in parallel with the first inductor,
The resistor discharges residual charge remaining in the first capacitor when the power line filter is cut off.
The second LC circuit,
A second inductor connected to a rear end of the resistor;
A second capacitor connected in series with the second inductor,
Inductance of the first inductor has a larger value than inductance of the second inductor,
Power line filter. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 커패시터와 상기 저항 사이에,
상기 제1 커패시터와 병렬로 연결되고, 상기 전원라인 필터에의 전원 입력시의 돌입 전류(inrush current) 또는 상기 전원라인 필터의 전원 차단시의 역서지 전압으로부터 상기 전원라인 필터의 내부회로를 보호하는 보호회로를 더 포함하는,
전원라인 필터.The method of claim 1,
Between the first capacitor and the resistor,
It is connected in parallel with the first capacitor and protects the internal circuit of the power line filter from inrush current at the time of power input to the power line filter or reverse surge voltage at the time of power off of the power line filter. Further comprising a protection circuit,
Power line filter. 제 1 항에 있어서,
상기 바리스터는 금속산화물 바리스터(MOV)로 구성되는, 전원라인 필터.The method of claim 1,
The varistor is composed of a metal oxide varistor (MOV), power line filter. 삭제delete 삭제delete 외부로부터의 입력 전원선과 외부장치로의 출력 전원선 사이에 연결되어, 입력 전원선을 통해 인입되어 출력 전원선으로 전달되는 전자파 노이즈를 감쇄하는 전원라인 필터에 있어서,
상기 전원라인 필터의 내부회로와,
상기 입력 전원선과 상기 내부회로의 전단에 연결되고, 상기 입력 전원선을 통해 인입되는 과도전압을 제거하는 바리스터 및
외부로부터 상기 내부회로를 차폐하는 차폐케이스를 포함하고,
상기 차폐케이스는,
상기 내부회로가 격납되는 내부회로 격납부,
상기 입력 전원선이 연결되고, 판상의 전면격벽에 의해 상기 내부회로 격납부와 구획되는 전원선 입력부 및,
상기 출력 전원선이 연결되고, 판상의 후면격벽에 의해 상기 내부회로 격납부와 구획되는 전원선 출력부를 포함하고,
상기 내부회로는,
상기 바리스터의 후단에 연결되고, 상기 바리스터에서 제거되지 않은 과도전압을 제거하는 제1 LC 회로,
상기 제1 LC 회로의 후단에 연결되고, 상기 제1 LC 회로를 통과한 잔류전류를 제거하는 제2 LC 회로 및
상기 제1 LC 회로 및 상기 제2 LC 회로 사이에 병렬로 연결되는 저항을 포함하고,
상기 제1 LC 회로는,
상기 바리스터의 출력단에 연결되는 제1 인덕터와,
상기 제1 인덕터와 병렬로 연결되는 제1 커패시터를 포함하고,
상기 저항은 상기 내부회로의 전원이 차단되면 상기 제1 커패시터에 남아있는 잔류전하를 방전시키며,
상기 제2 LC 회로는,
상기 저항의 후단에 연결되는 제2 인덕터와,
상기 제2 인덕터와 직렬로 연결되는 제2 커패시터를 포함하고,
상기 제2 커패시터는 피드스루 커패시터(Feedthrough Capacitor)이며,
상기 제2 커패시터는 상기 후면격벽을 관통하여 상기 제2 인덕터와 상기 출력 전원선을 연결하는,
전원라인 필터.A power supply line filter connected between an input power supply line from an external device and an output power supply line to an external device, the power supply line filter attenuating electromagnetic noise transmitted through the input power supply line to the output power supply line,
An internal circuit of the power line filter,
A varistor connected to the front end of the input power line and the internal circuit and for removing a transient voltage introduced through the input power line;
It includes a shielding case for shielding the internal circuit from the outside,
The shielding case,
An internal circuit storing unit in which the internal circuit is stored,
A power line input unit to which the input power line is connected and partitioned from the internal circuit storing unit by a front plate partition wall;
A power line output unit connected to the output power line and partitioned from the internal circuit storage unit by a plate-shaped rear partition wall;
The internal circuit,
A first LC circuit connected to a rear end of the varistor, for removing a transient voltage not removed from the varistor,
A second LC circuit connected to a rear end of the first LC circuit and removing residual current passing through the first LC circuit;
A resistor connected in parallel between the first LC circuit and the second LC circuit,
The first LC circuit,
A first inductor connected to an output terminal of the varistor;
A first capacitor connected in parallel with the first inductor,
The resistor discharges residual charge remaining in the first capacitor when the power of the internal circuit is cut off,
The second LC circuit,
A second inductor connected to a rear end of the resistor;
A second capacitor connected in series with the second inductor,
The second capacitor is a feedthrough capacitor,
The second capacitor penetrates the rear partition wall to connect the second inductor and the output power line.
Power line filter. 제 6 항에 있어서,
상기 제1 커패시터와 상기 저항 사이에,
상기 제1 커패시터와 병렬로 연결되고, 상기 내부회로에의 전원 입력시의 돌입 전류(inrush current) 또는 상기 내부회로에의 전원 차단시의 역서지 전압으로부터 상기 내부회로를 보호하는 보호회로를 더 포함하는,
전원라인 필터.The method according to claim 6,
Between the first capacitor and the resistor,
A protection circuit connected in parallel with the first capacitor and protecting the internal circuit from an inrush current upon input of power to the internal circuit or a reverse surge voltage when the power is cut off to the internal circuit; doing,
Power line filter. 제 6 항에 있어서,
상기 바리스터는 금속산화물 바리스터(MOV)이며,
상기 바리스터는 상기 전면격벽을 관통하여 상기 입력 전원선과 상기 제1 인덕터를 연결하는,
전원라인 필터.The method according to claim 6,
The varistor is a metal oxide varistor (MOV),
The varistor penetrates the front partition wall to connect the input power line and the first inductor.
Power line filter. 삭제delete 삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 제1 인덕터의 인덕턴스는 상기 제2 인덕터의 인덕턴스에 비해 큰 값을 가지는,
전원라인 필터.The method according to claim 6,
Inductance of the first inductor has a larger value than inductance of the second inductor,
Power line filter.
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