KR101464445B1 - Pulse Detector and Apparatus for Generating Plasma Including Pulse Detector - Google Patents

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KR101464445B1 KR1020130112393A KR20130112393A KR101464445B1 KR 101464445 B1 KR101464445 B1 KR 101464445B1 KR 1020130112393 A KR1020130112393 A KR 1020130112393A KR 20130112393 A KR20130112393 A KR 20130112393A KR 101464445 B1 KR101464445 B1 KR 101464445B1
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김승모
권병기
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주식회사 포스코아이씨티
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Abstract

Provided is a plasma generating apparatus capable of selectively detecting only a target pulse from an input signal with nanosecond pulses. According to an embodiment of the present invention, the plasma generating apparatus comprises a magnetic pulse compression tank which includes a first magnetic switch to transfer energy charged in a first capacitor to a second capacitor and a second magnetic switch to output the energy charged in the second capacitor into a pulse signal; a plasma reactor which generates plasma using the pulse signal; and a pulse detector which compares an input signal including at least one among the pulse signal, a first current signal flowing the first capacitor, and a second current signal flowing the second capacitor with a reference signal, and detects a target pulse by discharging the other pulses apart from the target pulse among multiple pulses included in a square wave during a preset period, which is generated as a result of the comparison.

Description

펄스 검출기 및 이를 포함하는 플라즈마 발생 장치{Pulse Detector and Apparatus for Generating Plasma Including Pulse Detector}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pulse detector and a plasma generator including the pulse detector.

본 발명은 펄스 검출기에 관한 것으로, 보다 구체적으로 플라즈마 발생 장치에서 출력되는 전류의 펄스를 검출할 수 있는 펄스 검출기에 관한 것이다.The present invention relates to a pulse detector, and more particularly, to a pulse detector capable of detecting a pulse of a current output from a plasma generator.

배가스 처리를 위한 탈황탈질 처리 시스템에 적용되는 저온 플라즈마 발생 장치는 자기 스위치의 펄스 압축에 의해 마이크로초의 고전압 펄스 전류를 나노초의 펄스 전류로 압축하여 출력하며, 나노초의 펄스 전류를 플라즈마 반응기의 방전봉과 방전극 사이에 인가함으로써 플라즈마를 발생시킨다.A low temperature plasma generator applied to a desulfurization denitration processing system for flue gas processing compresses and outputs a microsecond high voltage pulse current to a pulse current of nanoseconds by pulse compression of a magnetic switch and outputs a pulse current of nanoseconds to a discharge electrode of a plasma reactor and a discharge electrode To generate a plasma.

이러한 저온 플라즈마 발생 장치는 고전압 압축 펄스 전류를 생성하는 펄스 발생부, 고전압 압축 펄스 전류를 이용하여 플라즈마 반응을 일으키는 플라즈마 반응기, 및 펄스 발생부와 플라즈마 반응기 사이에 배치되어 고전압 압축 펄스 전류를 저장 및 출력하는 스위칭부를 포함한다.The low-temperature plasma generator includes a pulse generator for generating a high-voltage compressed pulse current, a plasma reactor for generating a plasma reaction using a high-voltage compressed pulse current, and a plasma reactor disposed between the pulse generator and the plasma reactor for storing and outputting a high- .

스위칭부는 고전압 압축 펄스 전류를 출력하기 위하여 자화 인덕터 특성을 갖는 자기 스위치를 이용한다. 자기 스위치는 자기 스위치를 포화시키기에 적합한 설정 포화 전류보다 큰 전류가 흐르면 온상태 시점이 설정 포화 전류가 인가되는 경우의 온상태 시점보다 빨라지고, 설정 포화 전류보다 작으면 온상태 시점이 늦어지게 된다. 이로 인해 고전압 압축 펄스 전류를 충전 및 방전하는 커패시터들과 플라즈마 반응기 상호간에는 에너지가 완전하게 전달되지 못하거나 재충전되어 효율이 저하되는 문제가 있다.The switching unit uses a magnetic switch having a magnetizing inductor characteristic to output a high-voltage compressed pulse current. When the current greater than the set saturation current suitable for saturating the magnetic switch flows, the magnetic switch becomes faster than the on-state timing when the set saturation current is applied, and the on-state timing is delayed when the set saturation current is smaller than the set saturation current. As a result, there is a problem that the energy is not completely transferred between the capacitors for charging and discharging the high-voltage compressed pulse current and the plasma reactor, or the efficiency is lowered due to recharging.

이러한 문제를 해결하기 위해, 자기 스위치를 다단으로 구성하고 다단의 자기 스위치를 통해 전달되는 펄스 전류가 최적 시점에 흐르도록 자기 스위치의 스위칭 시기를 제어하여 부하 변동에 따른 플라즈마 반응기에 전달되는 에너지 전달 효율을 극대화 시키는 방법이 제안된 바 있다.In order to solve this problem, a magnetic switch is configured in a multi-stage, and a switching timing of a magnetic switch is controlled so that a pulse current transmitted through a multi-stage magnetic switch flows at an optimum timing, A method has been proposed.

이때, 자기 스위치의 스위칭 시기 제어를 위해서는 커패시터들에 흐르는 펄스 전류 및 플라즈마 반응기로 전달되는 펄스 전류의 검출이 요구되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 커패시터들에 흐르는 펄스 전류 및 플라즈마 반응기로 전달되는 펄스 전류는 플라즈마 반응기의 부하 특성에 의해 수회 댐핑하게 되므로 커패시터들에 흐르는 펄스 전류 및 플라즈마 반응기로 전달되는 펄스 전류에서 초기 발생된 펄스를 검출하여야만 한다.In order to control the switching timing of the magnetic switch, it is required to detect the pulse current flowing through the capacitors and the pulse current delivered to the plasma reactor. As shown in FIG. 1, the pulse current flowing in the capacitors and the pulse current Since the pulse current is damped by the load characteristic of the plasma reactor several times, it is necessary to detect the pulse generated in the pulse current flowing through the capacitors and the pulse current delivered to the plasma reactor.

하지만, 커패시터들에 흐르는 펄스 전류 및 플라즈마 반응기로 전달되는 펄스전류는 펄스의 폭이 최소 500ns로 협소하기 때문에, 커패시터들에 흐르는 펄스 전류 및 플라즈마 반응기로 전달되는 펄스 전류에서 초기 펄스만을 정확하게 검출하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.However, since the pulse current flowing through the capacitors and the pulse current delivered to the plasma reactor are narrowed to at least 500 ns, the pulse current flowing through the capacitors and the pulse current delivered to the plasma reactor can accurately detect only the initial pulse There is a problem that it is difficult.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 나노초 크기의 펄스들을 갖는 입력신호에서 타겟 펄스만을 선택적으로 검출할 수 있는 펄스 검출기 및 이를 포함하는 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention provides a pulse detector capable of selectively detecting only a target pulse in an input signal having nanosecond pulses, and a plasma generator including the pulse detector.

또한 본 발명은 검출된 타겟 펄스를 광신호로 변환하여 상위 제어기로 전송할 수 있는 펄스 검출기 및 이를 포함하는 플라즈마 발생 장치을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a pulse detector capable of converting a detected target pulse into an optical signal and transmitting the same to an upper controller, and a plasma generating device including the pulse detector.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 발생 장치는, 제1 커패시터에 충전된 에너지를 제2 커패시터에 전달하기 위한 제1 자기 스위치 및 상기 제2 커패시터에 충전된 에너지를 펄스신호로 출력하기 위한 제2 자기 스위치를 포함하는 자기 펄스 압축 탱크; 상기 펄스신호를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 반응기; 및 상기 펄스신호, 상기 제1 커패시터에 흐르는 제1 전류신호, 및 상기 제2 커패시터에 흐르는 제2 전류신호 중 적어도 하나를 포함하는 입력신호를 기준신호와 비교하고, 비교결과 생성되는 구형파에서 소정 구간 내에 포함된 복수개의 펄스들 중 타겟 펄스를 제외한 다른 펄스들을 방전시켜 상기 타겟 펄스를 검출하는 펄스 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma generator including a first magnetic switch for transferring energy charged in a first capacitor to a second capacitor, and a second magnetic switch for transferring energy charged in the second capacitor to a pulse signal A magnetic pulse compression tank including a second magnetic switch for outputting a magnetic signal; A plasma reactor for generating a plasma using the pulse signal; And an input signal including at least one of the pulse signal, the first current signal flowing to the first capacitor, and the second current signal flowing to the second capacitor, with a reference signal, And a pulse detector for detecting the target pulse by discharging pulses other than the target pulse among a plurality of pulses included in the pulse signal.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 펄스 검출기는, 입력신호가 기준신호보다 크면 하이레벨을 출력하고 입력신호가 기준신호보다 크지 않으면 로우레벨을 출력함으로써 입력신호와 기준신호의 비교결과를 구형파로 출력하는 비교부; 상기 구형파를 반전시키는 신호 반전부; 오프(Off)되면 상기 구형파에서 소정 구간 내에 포함된 복수개의 펄스들 중 타겟 펄스가 출력되게 하고, 온(On)되면 상기 비교부의 출력단을 접지시켜 상기 복수개의 펄스들 중 상기 타겟 펄스를 제외한 펄스들이 방전되게 하여 상기 타겟 펄스를 검출하는 펄스 방전부; 및 상기 신호 반전부에 의해 반전된 구형파에서 상기 타겟 펄스의 상승엣지(Rising Edge)가 검출되면 소정 시간 동안 상기 펄스 방전부를 온 상태로 유지시키기 위해 하이레벨을 갖는 제어신호를 출력하고, 상기 소정 시간을 제외한 시간 동안 상기 펄스 방전부를 오프 상태로 유지시키기 위해 로우레벨을 갖는 제어신호를 출력하는 펄스 지연부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a pulse detector that outputs a high level if an input signal is greater than a reference signal and outputs a low level when the input signal is not greater than the reference signal, A comparator for outputting the result as a square wave; A signal inverting unit for inverting the square wave; When the pulse is turned off, a target pulse is outputted from among a plurality of pulses included in a predetermined section of the rectangular wave. When the pulse is turned on, the output terminal of the comparator is grounded and pulses excluding the target pulse, A pulse discharger for discharging the target pulse to detect the target pulse; And a controller for outputting a control signal having a high level to maintain the pulse discharge unit in an ON state for a predetermined time when a rising edge of the target pulse is detected in a square wave inverted by the signal inverting unit, And a pulse delay unit for outputting a control signal having a low level to maintain the pulse discharge unit in an off state for a period of time other than a predetermined time.

본 발명에 따르면, 플라즈마 발생 장치의 커패시터들에 흐르는 펄스 전류 및 플라즈마 반응기로 전달되는 펄스 전류에서 나노초 크기를 갖는 최초 펄스만을 정확하게 검출함으로써 플라즈마 발생 장치의 자기 스위치의 스위칭 시기를 정확하게 제어할 수 있고, 이로 인해 플라즈마 반응기에 전달되는 에너지 전달 효율을 극대화시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to precisely control the switching timing of the magnetic switch of the plasma generator by accurately detecting only the first pulse having the nanosecond magnitude from the pulse current flowing through the capacitors of the plasma generator and the pulse current transmitted to the plasma reactor, This has the effect of maximizing the efficiency of energy transfer to the plasma reactor.

또한, 본 발명에 따르면 나노초 크기를 갖는 타겟 펄스 검출을 위해 고속 연산처리속도를 갖는 디지털 제어기가 요구되지 않기 때문에 경제적으로 효율적일 뿐만 아니라 타겟 펄스 검출을 위해 별도의 검출루틴이 요구되지 않기 때문에 제어기의 연산 부담을 최소화시킬 수 있다는 효과가 있다.Further, according to the present invention, since a digital controller having a high-speed computation processing speed is not required for detecting a target pulse having a nanosecond size, it is not only economically efficient, but also requires no separate detection routine for target pulse detection, So that the burden can be minimized.

또한, 본 발명에 따르면 검출된 펄스를 광신호로 변환하여 상위 제어기로 전송함으로써 고전압 전도 노이즈 및 외부 잡음에 의해 발생되는 파형 왜곡을 방지함은 물론, 검출된 펄스의 전송속도를 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the detected pulses are converted into optical signals and transmitted to the host controller to prevent waveform distortion caused by high-voltage conduction noise and external noise, and to improve the transmission rate of the detected pulses .

도 1은 플라즈마 발생 장치에서 발생되는 전류의 댐핑을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 발생 장치의 구성을 보여주는 회로도.
도 4는 도 2에 도시된 자기 펄스 압축 탱크내에서의 전압 및 전류 파형도.
도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시된 T1 구간 내지 T5 구간에서 플라즈마 발생 장치의 동작 메커니즘을 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 2에 도시된 펄스 검출기의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 7은 도 2에 도시된 분압부의 예를 보여주는 회로도.
도 8a는 도 6에 도시된 펄스 지연부에 포함된 쌍안정 멀티 바이브레이터를 보여주는 도면.
도 8b는 펄스 지연부에 의해 생성되는 제어신호의 파형을 보여주는 도면.
도 9a는 비교부로 입력되는 입력신호 및 기준신호의 파형을 보여주는 도면.
도 9b는 비교부에 의해 생성되는 신호의 파형을 보여주는 도면.
도 9c는 제1 신호 반전부로 입력되는 신호의 파형을 보여주는 도면.
도 9d는 제1 신호 반전부의 출력신호의 파형을 보여주는 도면.
도 9e는 펄스 지연부에서 출력되는 제어신호의 파형을 보여주는 도면.
도 9f는 펄스 방전부를 통해 방전되는 신호의 파형을 보여주는 도면.
도 9g는 제2 신호 반전부를 통해 출력되는 신호의 파형을 보여주는 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 변환부의 회로 구성을 보여주는 도면.
도 11은 도 10에 도시된 U1소자에 적용된 논리 게이트 구성을 보여주는 도면.
도 12는 도 6에 도시된 펄스 검출기의 구성을 예시적으로 보여주는 회로도.
1 is a view showing damping of a current generated in a plasma generating apparatus;
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration of a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a circuit diagram showing a configuration of the plasma generating apparatus shown in FIG. 2. FIG.
Figure 4 is a voltage and current waveform diagram in the magnetic pulse compression tank shown in Figure 2;
FIGS. 5A to 5E are diagrams for explaining the operation mechanism of the plasma generator in the section T1 to the section T5 shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a block diagram schematically showing the configuration of the pulse detector shown in FIG. 2. FIG.
Fig. 7 is a circuit diagram showing an example of the voltage dividing portion shown in Fig. 2; Fig.
FIG. 8A is a view showing a bistable multivibrator included in the pulse delay unit shown in FIG. 6; FIG.
8B is a view showing a waveform of a control signal generated by the pulse delay unit;
9A is a diagram showing waveforms of an input signal and a reference signal input to a comparator;
9B is a view showing a waveform of a signal generated by the comparator;
FIG. 9C shows a waveform of a signal input to the first signal inversion section; FIG.
FIG. 9D shows a waveform of an output signal of the first signal inversion section; FIG.
FIG. 9E shows a waveform of a control signal output from the pulse delay unit; FIG.
FIG. 9F shows a waveform of a signal discharged through the pulse discharge portion; FIG.
FIG. 9G shows a waveform of a signal output through the second signal inversion section; FIG.
10 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an optical signal converting unit according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a logic gate configuration applied to the U1 element shown in Fig. 10. Fig.
12 is a circuit diagram exemplarily showing the configuration of the pulse detector shown in Fig. 6;

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described herein should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치(200)는 커패시터 충전부(210), 자기 펄스 압축 탱크(220), 자기 스위치 제어부(230), 플라즈마 반응기(240), 및 펄스 검출기(250)를 포함한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 전류와 전류신호를 동일한 의미로 사용하고 전압과 전압신호를 동일한 의미로 사용한다. 따라서, 이하의 설명에서는 전류 및 전류신호를 혼용하여 사용하고 전압과 전압신호를 혼용하여 사용하기로 한다.2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention. 2, a plasma generating apparatus 200 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a capacitor charging unit 210, a magnetic pulse compression tank 220, a magnetic switch control unit 230, a plasma reactor 240, And a pulse detector (250). Hereinafter, for convenience of explanation, the current and the current signals are used in the same meaning and the voltage and voltage signals are used in the same meaning. Therefore, in the following description, current and current signals are used in combination, and a voltage and a voltage signal are used in combination.

먼저, 커패시터 충전부(210)는 자기 펄스 압축 탱크(220) 내에 포함된 커패시터에 에너지를 전달함으로써 커패시터를 충전시키는 역할을 수행한다.First, the capacitor charging unit 210 charges the capacitor by transmitting energy to the capacitor included in the magnetic pulse compression tank 220.

자기 펄스 압축 탱크(220)는 자기 스위치를 이용하여 커패시터 충전부(210)로부터 출력되는 에너지를 압축하여 나노초 크기의 펄스를 갖는 펄스신호(예컨대, 출력전류신호, 이하, '출력전류'라 함)로 출력한다. 일 실시예에 있어서, 자기 펄스 압축 탱크(220)는 제1 커패시터에 충전된 에너지를 제2 커패시터에 전달하기 위한 제1 자기 스위치 및 제2 커패시터에 충전된 에너지를 나노초 크기의 펄스를 갖는 출력전류로 출력하기 위한 제2 자기 스위치를 포함한다.The magnetic pulse compression tank 220 compresses the energy output from the capacitor charging unit 210 by using a magnetic switch to generate a pulse signal having a pulse of a nanosecond size (for example, an output current signal, hereinafter, Output. In one embodiment, the magnetic pulse compression tank 220 includes a first magnetic switch for transferring the energy stored in the first capacitor to the second capacitor, and a second magnetic switch for transferring the energy charged in the second capacitor to an output current having a nanosecond- And a second magnetic switch for outputting the second magnetic switch.

자기 스위치 제어부(230)는 플라즈마 반응기(240)에 전달되는 에너지의 전달 효율이 극대화 될 수 있도록 자기 펄스 압축 탱크(220)에 포함된 자기 스위치를 제어하는 역할을 수행한다. 일 실시예에 있어서, 자기 스위치 제어부(230)는 제1 자기 스위치를 제어하기 위한 제1 자기 스위치 제어부 및 제2 자기 스위치를 제어하기 위한 제2 자기 스위치 제어부를 포함한다.The magnetic switch control unit 230 controls the magnetic switch included in the magnetic pulse compression tank 220 to maximize the energy transfer efficiency to the plasma reactor 240. In one embodiment, the magnetic switch control unit 230 includes a first magnetic switch control unit for controlling the first magnetic switch and a second magnetic switch control unit for controlling the second magnetic switch.

일 실시예에 있어서, 자기 스위치 제어부(230)는 펄스 검출기(250)로부터 검출된 펄스들의 상승시간 및 하강시간을 이용하여 자기 스위치를 제어할 수 있다.In one embodiment, the magnetic switch control unit 230 can control the magnetic switch by using the rise time and the fall time of the pulses detected from the pulse detector 250.

플라즈마 반응기(240)는 자기 펄스 압축 탱크(220)로부터 전달되는 출력전류를 내부에 포함된 방전봉과 방전극 사이에 인가함으로써 플라즈마를 발생시킨다.The plasma reactor 240 generates plasma by applying an output current delivered from the magnetic pulse compression tank 220 between the discharge electrode and the discharge electrode included therein.

이하, 상술한 커패시터 충전부(210), 자기 펄스 압축 탱크(220), 자기 스위치 제어부(230), 및 플라즈마 반응기(240)의 구체적인 구성 및 동작 메커니즘을 도 3 내지 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.The specific configuration and operation mechanism of the capacitor charging unit 210, the magnetic pulse compression tank 220, the magnetic switch control unit 230, and the plasma reactor 240 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 5 do.

도 3은 도 2에 도시된 커패시터 충전부(210), 자기 펄스 압축 탱크(220), 자기 스위치 제어부(230), 및 플라즈마 반응기(240)의 구성을 구체적으로 보여주는 회로도이고, 도 4는 자기 펄스 압축 탱크(220)내에서의 전압 및 전류 파형도이고, 도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시된 T1 구간 내지 T5 구간에서 플라즈마 발생 장치(200)의 동작 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
3 is a circuit diagram specifically showing the configuration of the capacitor charging unit 210, the magnetic pulse compression tank 220, the magnetic switch control unit 230, and the plasma reactor 240 shown in FIG. 2. FIG. 5A to 5E are views for explaining the operation mechanism of the plasma generating apparatus 200 in the period T1 to the period T5 shown in FIG. 4. FIG.

(1) T1구간(1) T1 section

커패시터 충전부(210)의 스위칭 동작에 의해 에너지 저장 커패시터(CL)에 출력전류(iCL)가 흘러 소정의 설정치 전압(VCL)만큼 에너지가 충전되면 커패시터 충전부(210)는 스위칭 동작을 멈추고, 출력전류(iCL)는 더 이상 흐르지 않게 된다.
When the output current iCL flows to the energy storage capacitor CL by the switching operation of the capacitor charging unit 210 and the energy is charged by the predetermined set voltage VCL, the capacitor charging unit 210 stops the switching operation, iCL) will no longer flow.

(2) T2 구간(2) T2 section

에너지 저장 커패시터(CL)에 에너지가 충전된 후 펄스 스위치(Psw)를 턴온시키면, 에너지 저장 커패시터(CL)에 충전된 에너지는 펄스 스위치(Psw)를 통하여 변압기 2차측 제1 커패시터(C1)에 충전된다. 즉, 제1 커패시터(C1)는 제1 자기 스위치(MS1)가 포화되기 전까지 제1 전류(i1)에 의해 충전된다.
When the energy storage capacitor CL is charged with energy and then the pulse switch Psw is turned on, the energy stored in the energy storage capacitor CL is charged to the transformer secondary side first capacitor C1 through the pulse switch Psw do. That is, the first capacitor C1 is charged by the first current i1 until the first magnetic switch MS1 is saturated.

(3) T3 구간(3) T3 section

제1 자기 스위치(MS1)가 제1 자기 스위치 제어부(232)의 제1 제어 전류(i2')에 의해 포화되면, 제2 커패시터(C2)는 제1 자기 스위치(MS1)를 통하여 제1 커패시터(C1)에 의해 충전된다.
When the first magnetic switch MS1 is saturated by the first control current i2 'of the first magnetic switch control unit 232, the second capacitor C2 is connected to the first capacitor MS1 via the first magnetic switch MS1 C1.

(4) T4 구간(4) T4 section

제2 커패시터(C2)의 충전이 완료되는 순간, 제2 자기 스위치(MS2)가 제2 자기 스위치 제어부(234)의 제2 제어 전류(iout')에 의해 포화되며, 제2 커패시터(C2)에 충전된 에너지는 제2 자기 스위치(MS2)를 통하여 플라즈마 반응기(240, C3)에서 방전된다. 여기서, 제2 자기 스위치(MS2)의 포화 인덕턴스가 제1 자기 스위치(MS1)의 포화 인덕턴스보다 훨씬 작도록 설정되어 있기 때문에 제2 커패시터(C2)는 제1 커패시터(C1)보다 훨씬 빠르게 충전될 수 있다. 또한, 제2 커패시터(C2)가 완전히 충전될 때 제1 커패시터(C1)가 완전히 방전될 수 있게 하기 위하여 두 커패시터의 커패시턴스는 동일한 값을 갖도록 한다.
The second magnetic switch MS2 is saturated by the second control current iout 'of the second magnetic switch control unit 234 and the second control current iout' is supplied to the second capacitor C2 at the moment the charging of the second capacitor C2 is completed The charged energy is discharged through the second magnetic switch MS2 in the plasma reactor 240, C3. Here, since the saturation inductance of the second magnetic switch MS2 is set to be much smaller than the saturation inductance of the first magnetic switch MS1, the second capacitor C2 can be charged much faster than the first capacitor C1 have. Also, the capacitances of the two capacitors have the same value so that the first capacitor C1 can be completely discharged when the second capacitor C2 is fully charged.

(5) T5구간(5) T5 section

플라즈마 반응기(240, C3) 내에 남아 있는 잉여 에너지가 방전 저항(RR)과 방전 인덕터(LR)를 통해 방전된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, T5 구간은 T1 구간에 포함되어 제어될 수 있다. 이때, 플라즈마 반응기(2430, C3)로 제공되는 출력전류(iout)는 펄스폭이 매우 짧기 때문에 펄스 스위치(Psw), 제1 자기 스위치(MS1), 및 제2 자기 스위치(MS2)의 스위칭 시기를 적절히 제어하기가 대단히 어렵다.Surplus energy remaining in the plasma reactor 240, C3 is discharged through the discharge resistor RR and the discharge inductor LR. According to an embodiment of the present invention, the T5 section may be included and controlled in the T1 section. Since the pulse width of the output current iout supplied to the plasma reactors 2430 and C3 is very short, the switching timing of the pulse switch Psw, the first magnetic switch MS1, and the second magnetic switch MS2 is It is very difficult to control properly.

따라서, 본 발명에 따르면, 도 2에 도시된 펄스 검출기(250)를 이용하여 제1 커패시터(C1)에 흐르는 제1 전류(i1), 제2 커패시터(C2)에 흐르는 제2 전류(i2), 및 플라즈마 반응기(240, C3)에 흐르는 출력 전류(iout)의 펄스를 검출한다. 이후, 검출된 각 펄스의 상승시간(tr)과 하강시간(tf)을 이용하여 펄스 스위치(Psw), 제1 자기 스위치(MS1), 및 제2 자기 스위치(MS2)의 스위칭 시기를 제어한다.Therefore, according to the present invention, the first current i1 flowing through the first capacitor C1, the second current i2 flowing through the second capacitor C2, and the second current i2 flowing through the pulse detector 250 shown in Fig. And the pulse of the output current iout flowing to the plasma reactor 240, C3. Thereafter, the switching timing of the pulse switch Psw, the first magnetic switch MS1, and the second magnetic switch MS2 is controlled by using the rise time tr and the fall time tf of each detected pulse.

일 실시예에 있어서, 자기 스위치 제어부(230)는 제1 전류(i1)에서 검출된 펄스(이하, '제1 펄스'라 함)의 하강시간과 제2 전류에서 검출된 펄스(이하, '제2 펄스'라 함)의 상승시간이 일치하고, 제2 펄스의 하강시간과 출력전류에서 검출된 펄스(이하, '출력 펄스'라 함)의 상승시간이 일치하도록 펄스 스위치(Psw), 제1 자기 스위치(MS1), 및 제2 자기 스위치(MS2)의 스위칭 시기를 제어할 수 있다.In one embodiment, the magnetic switch control unit 230 determines a falling time of a pulse (hereinafter, referred to as a 'first pulse') detected in the first current i1 and a falling time of a pulse (Hereinafter referred to as " output pulse ") of the first pulse coincide with the rise time of the second pulse and the rise time of the pulse detected at the output current It is possible to control the switching timing of the magnetic switch MS1 and the second magnetic switch MS2.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 자기 스위치 제어부(230)는 제1 펄스의 상승시간과 제2 펄스의 상승시간 간의 펄스폭(이하, '제1 펄스폭'이라 함) 및 제2 펄스의 상승시간과 출력 펄스의 상승시간 간의 펄스폭(이하, '제2 펄스폭'이라 함)을 계산한다.More specifically, the magnetic switch controller 230 controls the pulse width between the rising time of the first pulse and the rising time of the second pulse (hereinafter referred to as the 'first pulse width') and the rising time of the second pulse (Hereinafter referred to as a second pulse width) between the rising times of the output pulses.

자기 스위치 제어부(230)는, 제1 펄스폭이 제1 펄스폭 하한 지령치보다 작으면, 이는 제1 자기 스위치(MS1)에 흐르는 제1 제어 전류(i2')가 제1 제어 전류 지령치(iref2')보다 크기 때문에 발생하는 현상이므로, 제1 자기 스위치(MS1)의 제1 제어 전류 지령치(iref2')를 제1 펄스의 하강시간 하한 지령치보다 앞선 시간에 해당하는 전류값만큼 감소시킨다.When the first pulse width is smaller than the first pulse width lower limit command value, the first switch control unit 230 determines that the first control current i2 'flowing through the first magnetic switch MS1 is smaller than the first control current instruction value iref2' , The first control current command value iref2 'of the first magnetic switch MS1 is decreased by the current value corresponding to the time earlier than the fall time lower limit command value of the first pulse.

또한, 자기 스위치 제어부(230)는 제1 펄스폭이 제1 펄스폭 상한 지령치 보다 크면, 이는 제1 자기 스위치(MS1)에 흐르는 제1 제어 전류(i2')가 제1 제어 전류 지령치(iref2')보다 작기 때문에 발생하는 현상이므로, 제1 자기 스위치(MS1)의 제1 제어 전류 지령치(iref2')를 제1 펄스의 하강시간 상한 지령치보다 뒤진 시간에 해당하는 전류값만큼 증가시킨다.If the first pulse width is larger than the first pulse width upper limit command value, the first control current i2 'flowing through the first magnetic switch MS1 is smaller than the first control current instruction value iref2' , The first control current command value iref2 'of the first magnetic switch MS1 is increased by the current value corresponding to the time lag behind the fall time upper limit command value of the first pulse.

한편, 자기 스위치 제어부(230)는 제2 펄스폭이 제2 펄스폭 하한 지령치보다 작으면, 이는 제2 자기 스위치(MS2)에 흐르는 제2 제어 전류(iout')가 제2 제어 전류 지령치(irefout') 보다 작기 때문에 발생하는 현상이므로, 제2 자기 스위치(MS2)의 제2 제어 전류 지령치(irefout')를 제2 펄스의 하강시간 하한 지령치보다 앞선 시간에 해당하는 전류값만큼 증가시킨다.If the second pulse width is smaller than the second pulse width lower limit value, the second control current iout 'flowing through the second magnetic switch MS2 is smaller than the second control current instruction value irefout '), The second control current command value irefout' of the second magnetic switch MS2 is increased by a current value corresponding to a time earlier than the fall time lower limit command value of the second pulse.

또한, 자기 스위치 제어부(230)는 제2 펄스폭이 제2 펄스폭 상한 지령치 보다 크면, 이는 제2 자기 스위치(MS2)에 흐르는 제2 제어 전류(iout')가 제2 제어 전류 지령치(irefout') 보다 크기 때문에 발생하는 현상이므로, 제2 자기 스위치(MS2)의 제2 제어 전류 지령치(irefout')를 제2 펄스의 하강시간 상한 지령치보다 앞선 시간에 해당하는 전류값만큼 감소시킨다.If the second pulse width is larger than the second pulse width upper limit command value, the second control current iout 'flowing to the second magnetic switch MS2 is smaller than the second control current instruction value irefout' ), The second control current command value irefout 'of the second magnetic switch MS2 is reduced by the current value corresponding to the time earlier than the fall time upper limit command value of the second pulse.

여기서, 제1 자기 스위치(MS1)에서의 제1 제어 전류 지령치(iref2')와 제2 자기 스위치(MS2)에서의 제2 제어 전류 지령치(irefout')를 역으로 증가/감소시키는 것은 제1 자기 스위치 제어부(232) 내의 전원과 제2 자기 스위치 제어부(234) 내의 전원이 상호 역방향으로 결합되어 제어 전류를 제공하기 때문이다.Here, increasing / decreasing the first control current command value iref2 'in the first magnetic switch MS1 and the second control current instruction value irefout' in the second magnetic switch MS2 inversely increases / This is because the power source in the switch control unit 232 and the power source in the second magnetic switch control unit 234 are coupled to each other in the reverse direction to provide a control current.

다시 도 2를 참조하면, 펄스 검출기(250)는 상술한 바와 같이, 펄스 스위치(Psw), 제1 자기 스위치(MS1), 및 제2 자기 스위치(MS2)의 스위칭 시기 제어를 위해 제1 커패시터(C1)에 흐르는 제1 전류(i1), 제2 커패시터(C2)에 흐르는 제2 전류(i2), 및 플라즈마 반응기(240, C3)에 흐르는 출력 전류(iout)의 펄스를 검출한다. 또한, 펄스 검출기(250)는 검출된 펄스를 자기 스위치 제어부(230)로 전달한다.Referring again to FIG. 2, the pulse detector 250 includes a first capacitor (not shown) for controlling the switching timing of the pulse switch Psw, the first magnetic switch MS1, and the second magnetic switch MS2, The first current i1 flowing through the first capacitor C1 and the second current i2 flowing through the second capacitor C2 and the output current iout flowing through the plasma reactor 240 and C3 are detected. Further, the pulse detector 250 transmits the detected pulse to the magnetic switch control unit 230.

이때, 제1 전류(i1), 제2 전류(i2), 및 출력전류(iout)는 상술한 도 1에 도시된 바와 같이 수회 댐핑하게 되므로 본 발명에 따른 펄스 검출기(250)는 각 전류에서 펄스 스위치가 온 상태로 유지된 시간 구간 동안 발생된 펄스들 중 최초로 발생된 펄스(이하, '타겟 펄스'라 함)만을 검출한다.Since the first current i1, the second current i2 and the output current iout are damped a plurality of times as shown in FIG. 1, the pulse detector 250 according to the present invention generates pulses Only the first pulse (hereinafter referred to as a 'target pulse') among the pulses generated during the time period in which the switch is kept on is detected.

이하, 본 발명에 따른 펄스 검출기의 구성을 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the pulse detector according to the present invention will be described more specifically with reference to FIG.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 검출기의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 검출기(250)는, 전류-전압 변환부(610), 분압부(620), 비교부(630), 제1 신호 반전부(640), 펄스 지연부(650), 펄스 방전부(660), 제2 신호 반전부(670), 및 광신호 변환부(680)를 포함한다.FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a pulse detector according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the pulse detector 250 according to an embodiment of the present invention includes a current-voltage converting unit 610, a voltage dividing unit 620, a comparing unit 630, a first signal inverting unit 640 A pulse delay unit 650, a pulse discharger 660, a second signal inverting unit 670, and an optical signal converting unit 680.

먼저, 전류-전압 변환부(610)는, 제1 전류(i1), 제2 전류(i2), 및 출력전류(iout)를 전압신호로 변환한다. 일 실시예에 있어서, 제1 전류(i1), 제2 전류(i2), 및 출력전류(iout)의 최대크기가 10KA이고 최소폭은 500nsec인 경우, 전류-전압 변환부(610)는 100:1 비율의 전류 변환기(Current Transformer: CT)로 구현될 수 있고, 이러한 실시예에 따르는 경우 각 전류들은 최대크기가 100V이고, 최소폭이 500nsec인 전압신호로 변환된다.First, the current-voltage converting unit 610 converts the first current i1, the second current i2, and the output current iout into voltage signals. In one embodiment, when the maximum size of the first current i1, the second current i2, and the output current iout is 10KA and the minimum width is 500nsec, the current- 1 ratio of current transformers (CT), and according to this embodiment, each current is converted into a voltage signal having a maximum amplitude of 100 V and a minimum width of 500 nsec.

분압부(620)는 전류-전압 변환부(610)에 의해 변환된 전압신호를 비교부(630)에 의해 처리 가능한 크기의 전압신호로 변환한다. 일 실시예에 있어서, 분압부(620)는 전류파형의 왜곡 없이 전류-전압 변환부(610)로부터 출력되는 전압신호의 크기만을 낮춘 신호가 비교부(630)로 입력 되도록 하기 위해, 도 7a에 도시된 바와 같이 저항으로 구성된 분압회로 또는 도 7b에 도시된 바와 같이 커패시터로 구성된 분압회로로 구현될 수 있다.The voltage divider 620 converts the voltage signal converted by the current-voltage converter 610 into a voltage signal of a size that can be processed by the comparator 630. In one embodiment, in order to cause the comparison unit 630 to input a signal that only reduces the magnitude of the voltage signal output from the current-voltage conversion unit 610 without distortion of the current waveform, A voltage dividing circuit composed of a resistor as shown or a voltage dividing circuit composed of a capacitor as shown in FIG. 7B.

이러한 실시예에 따라는 경우, 도 7a에 도시된 저항 또는 도 7b에 도시된 커패시터는 전압내압을 견뎌 내야 하고 1 MHz 이상의 고주파에서도 임피던스 변화가 없는 값을 갖는 소자로 구현될 수 있다. 이는 이러한 조건을 만족하지 못하는 소자의 경우, 100 V의 높은 전압신호가 인가될 경우 소자가 파괴될 수 있고, 500 nsec의 폭을 갖는 펄스 신호가 인가될 경우 임피던스 값의 변화에 의해 파형 왜곡과 전압 분압비가 왜곡될 우려가 있기 때문이다.According to this embodiment, the resistor shown in Fig. 7A or the capacitor shown in Fig. 7B can withstand a voltage withstand voltage and can be realized as an element having a value without impedance change even at a high frequency of 1 MHz or more. In the case of a device that does not satisfy these conditions, the device may be destroyed when a high voltage signal of 100 V is applied. When a pulse signal having a width of 500 nsec is applied, the waveform distortion and the voltage The partial pressure ratio may be distorted.

상술한 실시예에 있어서는, 제1 전류(i1), 제2 전류(i2), 및 출력전류(iout)를 전압신호로 변환한 후 그 크기를 감소시켜 비교부(630)로 입력시키는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 제1 전류(i1), 제2 전류(i2), 및 출력전류(iout)를 전압신호로 변환하지 않고 직접 비교부(630)로 입력시킬 수도 있을 것이다. 이러한 실시예에 따르는 경우 전류-전압 변환부(610) 및 분압부(620)는 생략 가능할 것이다.In the above-described embodiment, the first current i1, the second current i2, and the output current iout are converted into voltage signals, and the magnitude of the voltage signals is reduced and input to the comparator 630 In the modified embodiment, the first current i1, the second current i2, and the output current iout may be directly input to the comparator 630 without being converted into the voltage signal. According to this embodiment, the current-voltage converting unit 610 and the voltage dividing unit 620 may be omitted.

이하에서는 설명의 편의를 위해 분압부(610)에서 출력되는 신호를 입력신호로 정의하여 기재하기로 한다.Hereinafter, for convenience of description, signals output from the voltage division unit 610 will be defined as input signals.

다시 도 6을 참조하면, 비교부(630)는 분압부(610)에서 출력되는 입력신호를 기준신호와 비교하고, 비교결과를 구형파 형태로 출력한다. 구체적으로, 비교부(630)는 입력신호와 기준신호를 비교하여 입력신호가 기준신호보다 큰 경우 하이(High)레벨을 출력하고 입력신호가 기준신호보다 크기 않은 경우 로우(Low)레벨을 출력함으로써 입력신호와 기준신호의 비교결과가 구형파 형태로 출력되도록 한다.Referring again to FIG. 6, the comparator 630 compares the input signal output from the voltage divider 610 with a reference signal, and outputs the comparison result in the form of a square wave. Specifically, the comparator 630 compares the input signal with the reference signal and outputs a high level when the input signal is greater than the reference signal and outputs a low level when the input signal is larger than the reference signal So that the comparison result between the input signal and the reference signal is outputted in the form of a square wave.

이러한 비교부(630)는 비교기로 구현될 수 있고, 이때 입력신호는 비교기의 비반전 입력단자로 입력되고, 기준신호는 비교기의 반전 입력단자로 입력된다.The comparator 630 may be implemented as a comparator, wherein the input signal is input to the non-inverting input terminal of the comparator and the reference signal is input to the inverting input terminal of the comparator.

제1 신호 반전부(640)는 비교부(630)로부터 출력되는 구형파를 반전시키는 역할을 수행한다. 일 실시예에 있어서 제1 신호 반전부(640)는 부정 게이트(Not Gate)로 구현될 수 있다.The first signal inverting unit 640 serves to invert the square wave output from the comparing unit 630. In one embodiment, the first signal inverting unit 640 may be implemented as a Not Gate.

다음으로, 펄스 지연부(650)는 제1 신호 반전부(640)에 의해 반전된 구형파에서 타겟 펄스의 상승엣지(Rising Edge)를 이용하여 펄스 방전부(660)의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.Next, the pulse delay unit 650 outputs a control signal for controlling the operation of the pulse discharger 660 by using the rising edge of the target pulse in the square wave inverted by the first signal inverter 640 .

이를 위해, 펄스 지연부(650)는 제1 신호 반전부(640)에 의해 반전된 구형파에서 타겟 펄스의 상승엣지를 검출한다. 일 실시예에 있어서, 타겟 펄스는 도 3에 도시된 자기 펄스 압축 탱크(220)에 포함된 펄스 스위치(Psw)가 온 상태로 유지되는 시간 동안 발생된 복수개의 펄스들 중 최초 발생된 펄스를 의미한다.To this end, the pulse delay unit 650 detects the rising edge of the target pulse in the square wave inverted by the first signal inverting unit 640. In one embodiment, the target pulse means the first generated pulse of the plurality of pulses generated during the time that the pulse switch Psw included in the magnetic pulse compression tank 220 shown in FIG. 3 is kept on. do.

타겟 펄스의 상승엣지가 검출되면, 펄스 지연부(650)는 소정 시간 동안 펄스 방전부(660)를 온 상태로 유지시키기 위해 하이레벨을 갖는 제어신호를 출력하고, 소정 시간을 제외한 시간 동안 펄스 방전부(660)를 오프 상태로 유지시키기 위해 로우레벨을 갖는 제어신호를 출력한다.When the rising edge of the target pulse is detected, the pulse delay unit 650 outputs a control signal having a high level to hold the pulse discharger 660 in the ON state for a predetermined time, And outputs a control signal having a low level to keep the entire portion 660 in an off state.

일 실시예에 있어서, 이러한 펄스 지연부(650)는 도 8a에 도시된 바와 같은 쌍안정 멀티 바이브레이터를 포함할 수 있고, 이러한 실시예에 따르는 경우 제어신호 중 하이레벨이 출력되는 소정 시간은 쌍안정 멀티 바이브레이터에 포함된 Rx 및 Cx에 의해 설정된다.In one embodiment, such a pulse delay unit 650 may include a bistable multivibrator as shown in FIG. 8A, and according to this embodiment, the predetermined time during which the high level of the control signal is output is bistable It is set by Rx and Cx included in the multivibrator.

즉, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1 신호 반전부(640)로 (1)번 형태의 신호가 입력되고, 제1 신호 반전부(640)로부터 (2)번 형태의 신호가 출력되는 경우, 펄스 지연부(650)는 (2)번 형태의 신호에서 타겟 펄스의 상승엣지를 검출하여 타겟 펄스의 상승엣지가 검출된 시점부터 소정 시간 동안 하이레벨의 제어신호를 출력하게 된다.That is, as shown in FIG. 8B, when the signal of the (1) form is input to the first signal inverting unit 640 and the signal of the (2) form is outputted from the first signal inverting unit 640 , The pulse delay unit 650 detects the rising edge of the target pulse in the signal of the (2) type and outputs a control signal of a high level for a predetermined time after the rising edge of the target pulse is detected.

다시 도 6을 참조하면, 펄스 방전부(660)는 온오프 동작을 통해 비교부(630)로부터 출려되는 신호를 그라운드로 방전시키거나 제1 신호 반전부(640)로 입력되게 한다.Referring again to FIG. 6, the pulse discharger 660 discharges the signal output from the comparator 630 to the ground through the on / off operation or inputs the signal to the first signal inverter 640.

구체적으로, 펄스 방전부(660)는 펄스 지연부(650)로부터 하이레벨을 갖는 제어신호가 입력되면 온(On)되어 비교부(630)의 출력단을 접지시킴으로써 비교부(630)의 출력신호가 방전되게 한다. 또한, 펄스 방전부(660)는 펄스 지연부(650)로부터 로우레벨을 갖는 제어신호가 입력되면 오프(Off)되어 비교부(630)의 출력단이 제1 신호 반전부(640)로 연결되게 하여 비교부(630)의 출력이 제1 신호 반전부(640)로 입력되게 한다.More specifically, the pulse discharger 660 is turned on when a control signal having a high level is input from the pulse delay unit 650 and grounds the output terminal of the comparator 630 so that the output signal of the comparator 630 is Discharge. The pulse discharger 660 is turned off when a control signal having a low level is input from the pulse delay unit 650 so that the output terminal of the comparator 630 is connected to the first signal inverting unit 640 So that the output of the comparator 630 is input to the first signal inverting unit 640.

이에 따라, 비교부(630)에서 출력되는 신호에 포함된 복수개의 펄스들 중 타겟 펄스만이 제1 신호 반전부(640)로 입력되고, 타겟 펄스를 제외한 나머지 펄스들은 모두 방전되어 결과적으로 타겟 펄스가 검출되는 것이다.Accordingly, only the target pulse among the plurality of pulses included in the signal output from the comparison unit 630 is input to the first signal inverting unit 640, and all remaining pulses except for the target pulse are discharged, Is detected.

일 실시예에 있어서, 이러한 펄스 방전부(660)는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우 펄스 지연부(650)에 의해 발생된 제어신호는 펄스 방전부(660)에 포함된 트랜지스터의 게이트에 인가되는 게이트 제어신호가 된다.In one embodiment, such a pulse discharger 660 may include a transistor. According to this embodiment, the control signal generated by the pulse delay unit 650 becomes a gate control signal applied to the gate of the transistor included in the pulse discharger 660.

다음으로, 제2 신호 반전부(670)는 제1 신호 반전부(660)로부터 출력되는 신호를 다시 반전시켜 최종출력신호를 생성한다. 일 실시예에 있어서, 이러한 제2 신호 반전부(670)의 기능은 광신호 변환부(680) 또는 상위 제어기에서 수행될 수도 있으므로, 선택적으로 포함될 수 있다.Next, the second signal inverting unit 670 inverts the signal output from the first signal inverting unit 660 again to generate a final output signal. In one embodiment, the function of the second signal inverting unit 670 may be selectively performed since the function of the second signal inverting unit 670 may be performed in the optical signal converting unit 680 or the host controller.

상술한 바와 같은, 비교부(630), 제1 신호 반전부(640), 펄스 지연부(650), 펄스 방전부(660), 및 제2 신호 반전부(670)의 동작을 도 9에 도시된 파형도를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 이하의 설명에서는 입력신호 및 기준신호가 도 9a에 도시된 바와 같다고 가정한다. 도 9a는 비교부(630)로 입력되는 입력신호 및 기준신호의 파형을 나타내고, 도 9b는 비교부(630)에 의해 생성되는 신호의 파형을 나타내며, 도 9c는 제1 신호 반전부(640)로 입력되는 신호의 파형을 나타내고, 도 9d는 제1 신호 반전부(640)의 출력신호의 파형을 나타내며, 도 9e는 펄스 지연부(650)에서 출력되는 제어신호의 파형을 나타내며, 도 9f는 펄스 방전부(660)를 통해 방전되는 신호의 파형을 나타내고, 도 9g는 제2 신호 반전부(670)를 통해 출력되는 신호의 파형을 나타낸다.The operation of the comparator 630, the first signal inverting unit 640, the pulse delay unit 650, the pulse discharger 660, and the second signal inverting unit 670 as described above is shown in Fig. 9 Will be described in more detail with reference to the waveform diagram of Fig. In the following description, it is assumed that the input signal and the reference signal are as shown in FIG. 9A. 9A shows a waveform of an input signal and a reference signal input to the comparator 630, FIG. 9B shows a waveform of a signal generated by the comparator 630, FIG. 9C shows a waveform of a signal generated by the first signal inverter 640, 9D shows the waveform of the output signal of the first signal inverting unit 640, FIG. 9E shows the waveform of the control signal output from the pulse delaying unit 650, and FIG. 9G shows a waveform of a signal to be discharged through the second signal inverting unit 670. The waveform of the signal discharged through the second signal inverting unit 670 is shown in Fig.

도 9a에 도시된 바와 같이 P1구간에서 입력신호가 기준신호보다 크기 때문에 비교부(630)는 도 9b에 도시된 바와 같이 하이레벨의 신호를 출력한다. 이때, 펄스 방전부(660)는 오프 상태이기 때문에 도 9c에 도시된 바와 같이, 비교부(630)의 출력신호가 제1 신호 반전부(640)로 입력되어 도 9d에 도시된 바와 같이 제1 신호 반전부(640)에 의해 반전된다.9A, the comparator 630 outputs a high level signal as shown in FIG. 9B because the input signal is larger than the reference signal in the P1 section. Since the pulse discharger 660 is off, the output signal of the comparator 630 is input to the first signal inverting unit 640, as shown in FIG. 9C, And is inverted by the signal inverting unit 640.

이때, 펄스 지연부(650)는 도 9d에 도시된 펄스의 상승엣지(900)를 검출하게 되고, 상승엣지가 검출되면 도 9e에 도시된 바와 같이 P2구간에서부터 P5구간까지의 시간 동안 하이레벨의 제어신호를 출력하게 된다. 도 9e에 도시된 바와 같은 제어신호에 따라 펄스 방전부(660)가 온됨에 따라 도 9f에 도시된 바와 같이 하이레벨의 제어신호가 출력되고 있는 P2 내지 P5기간 동안 비교부(630)에서 출력되는 신호는 모두 펄스 방전부(660)를 통해 방전되고, 제1 신호 반전부(640)로 입력되지 않는다.At this time, the pulse delay unit 650 detects the rising edge 900 of the pulse shown in FIG. 9D. When the rising edge is detected, as shown in FIG. 9E, And outputs a control signal. 9E, when the pulse discharger 660 is turned on according to the control signal as shown in FIG. 9E, the comparator 630 outputs the high level control signal during the period from P2 to P5, The signals are all discharged through the pulse discharging unit 660 and are not inputted to the first signal inverting unit 640.

이에 따라, 제2 신호 반전부(670)에는 도 9d에 도시된 바와 같은 파형의 신호만이 입력되어, 결과적으로 도 9g에 도시된 바와 같은 파형의 신호가 제2 신호 반전부(670)로부터 출력된다.9D is input to the second signal inverting unit 670. As a result, a signal having a waveform as shown in FIG. 9G is output from the second signal inverting unit 670 do.

이와 같이, 본 발명에 따른 펄스 검출기(250)는 연속적으로 발생되는 입력신호로부터 최초 발생된 펄스를 제외한 펄스들은 펄스 지연부(650) 및 펄스 방전부(660)를 이용하여 제거함으로써, 최초 발생된 펄스인 타겟 펄스만을 검출하게 된다.As described above, the pulse detector 250 according to the present invention eliminates the pulses except for the pulse originally generated from the continuously generated input signal by using the pulse delay unit 650 and the pulse discharge unit 660, Only the target pulse which is a pulse is detected.

다시 도 6을 참조하면, 광신호 변환부(680)는 제2 신호 반전부(670)로부터 출력되는 최종출력신호를 광신호로 변환하여 상위 제어기로 전달한다. 이때, 상위 제어기는 도 2에 도시된 바와 같은 자기 스위치 제어부(230)일 수 있다.6, the optical signal converting unit 680 converts the final output signal output from the second signal inverting unit 670 into an optical signal, and transmits the optical signal to the host controller. At this time, the host controller may be the magnetic switch controller 230 as shown in FIG.

이하, 도 10을 참조하여 광신호 변환부(680)의 일 예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an example of the optical signal converter 680 will be described in detail with reference to FIG.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 변환부(680)의 회로 구성을 보여주는 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 광신호 변환부(680)는 광케이블(682)을 통해 상위 제어기에 포함된 광수신부(684)와 연결된다.FIG. 10 is a diagram illustrating a circuit configuration of an optical signal converter 680 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, the optical signal converting unit 680 is connected to a light receiving unit 684 included in the host controller through the optical cable 682. [

이러한 광신호 변환부(680)는 도 10에 도시된 바와 같이, U1 소자 및 PH1소자를 포함한다.The optical signal converting unit 680 includes a U1 element and a PH1 element as shown in FIG.

U1소자는 외부 전기적 노이즈에 의한 타겟 펄스의 왜곡을 감소시키고, AND 논리 게이트를 이용하여 잘못된 출력이 발생하는 것을 방지하는 역할을 수행한다. U1소자에 적용된 논리 게이트 구성이 도 11에 도시되어 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, U1 소자의 1번단자(1A) 및 6번 단자(1B)는 5V로 항상 "High"상태를 유지하고 있으므로, 타겟 펄스가 "Hihg"상태가 되어야만 3번 단자(1Y)가 "High"신호에서 "Low"신호로 반전이 가능하다. 이러한 구성에 따라, U1소자가 타겟 펄스 하나만의 왜곡에 따란 회로 오동작의 확률을 크게 줄일 수 있게 된다.The U1 element reduces the distortion of the target pulse due to the external electrical noise and prevents an erroneous output from occurring by using the AND logic gate. The logic gate configuration applied to the U1 device is shown in FIG. As shown in Fig. 11, the first terminal 1A and the sixth terminal 1B of the U1 element are always kept at the "High" state at 5 V, 1Y) can be inverted from the "High" signal to the "Low" signal. With this configuration, the probability of a circuit malfunction due to the distortion of only one target pulse of the U1 element can be greatly reduced.

다음으로, PH1소자는 전기적 신호 형태의 타겟 펄스를 광신호로 변환하는 것으로써 광다이오드 소자로 이루어져 있다. 이러한 PH1소자는 광을 발생시키기 위한 구동전류가 필요하므로, 구동전압(5V)이 인가되는 전원과 저항소자(R2)가 직렬로 연결되어 있다. 이러한 저항소자(R2)의 크기에 따라 광발생 강도의 조절이 가능하게 된다. 도 10에 도시된 광케이블(682)의 길이가 늘어날수록 저항소자(R2)의 값을 작게하여 구동전류를 크게 함으로써 광발생 강도를 높이게 된다. 따라서, 광발생이 이루어지지 않거나, 광발생 강도가 낮아져 출력신호의 지연이 발생하게 되는 것을 방지하기 위해, 저항소자(R2)의 값을 적절하게 선택하는 것이 필요하다.Next, the PH1 element is constituted by a photodiode element by converting a target pulse in the form of an electrical signal into an optical signal. Since the PH1 device requires a driving current for generating light, a power source to which a driving voltage (5V) is applied is connected in series with the resistance device R2. The light generation intensity can be adjusted according to the size of the resistance element R2. As the length of the optical cable 682 shown in FIG. 10 is increased, the value of the resistance element R2 is decreased and the driving current is increased to increase the light generation intensity. Therefore, it is necessary to appropriately select the value of the resistance element R2 in order to prevent the light from being generated, or the light generation intensity to be lowered to cause the delay of the output signal.

도 10에 도시된 광신호 변환부(680)의 동작을 간략히 설명하면 다음과 같다. U1소자의 출력단자인 3번 단자(1Y)와 PH1소자의 2번 단자, 6번 단자, 및 7번 단자가 같이 결선되어 있으므로, U1의 출력이 "High"상태이면 5V전원과 저항소자(R2)로 결선된 PH1소자의 입력전류가 PH1소자의 광다이오드로 흐르게 되므로 광출력이 "Low"상태가 된다. 반대로 U1소자의 출력이 "Low"상태이면 5V전원과 저항소자(R2)로 결선된 PH1소자의 입력전류가 U1소자의 출력측 접지단자(GND)로 흐르게 되므로 광다이오드에 입력전류가 흐르지 않아 광출력이 "High"상태가 된다.The operation of the optical signal converting unit 680 shown in FIG. 10 will be briefly described below. Since the output terminal of the U1 element is connected to the terminal No. 1 and the terminals No. 2, 6 and 7 of the PH1 element are connected together, if the output of the U1 is in the "High" state, ) Flows into the photodiode of the PH1 element, so that the optical output becomes the "Low" state. Conversely, when the output of the U1 element is in the "Low" state, the input current of the PH1 element connected to the 5V power supply and the resistor element R2 flows to the output side ground terminal (GND) of the U1 element, Quot; High "state.

한편, 도 10에 도시된 광케이블(682)은 외부 전기적 노이즈와 간섭을 방지하고 신호 지연을 방지하기 유리 섬유로 제작될 수 있다.Meanwhile, the optical cable 682 shown in FIG. 10 may be made of glass fiber to prevent interference with external electrical noise and to prevent signal delay.

상위 제어기에 포함된 광수신부(684)는 상위 제어기의 입력단자에 위치할 수 있으며, 광케이블(682)로부터 전달된 광신호 형태의 타겟 펄스를 전기적 신호로 변환하는 역할을 수행한다.The optical receiving unit 684 included in the host controller can be located at an input terminal of the host controller and performs a role of converting a target pulse in the form of an optical signal transmitted from the optical cable 682 into an electrical signal.

이와 같이, 본 발명은 광신호 변환부(680)를 통해 타겟 펄스를 광신호로 변환하여 전송함으로써 고전압 전도 노이즈 및 외부 잡음에 의해 발생하는 파형왜곡을 방지할 수 있고, 신호절연은 물론 전송속도를 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, the target pulse is converted into an optical signal through the optical signal converting unit 680 and transmitted, thereby preventing the waveform distortion caused by the high-voltage conduction noise and the external noise. .

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 펄스 검출기는 기준신호 생성부(690)를 더 포함할 수 있다.6, the pulse detector according to the present invention may further include a reference signal generator 690.

기준신호 생성부(690)는 제1 전류(i1), 제2 전류(i2), 및 출력전류(iout) 별로 그에 상응하는 기준신호를 전압신호로 생성하고, 생성된 기준신호를 비교부(630)로 입력한다. 이때, 기준신호 생성부(690)는 제1 전류(i1), 제2 전류(i2), 및 출력전류(iout) 별로 요구되는 기준신호가 상이하기 때문에 각 전류 별로 서로 다른 크기를 갖는 기준신호를 선택적으로 생성하여 비교부(630)로 공급할 수 있다.The reference signal generator 690 generates a reference signal corresponding to the first current i1, the second current i2 and the output current iout as a voltage signal and outputs the generated reference signal to the comparator 630 ). Since the reference signals required for the first current i1, the second current i2, and the output current iout are different from each other, the reference signal generator 690 generates a reference signal having a different magnitude for each current And may be supplied to the comparison unit 630. [

일 실시예에 있어서, 기준신호 생성부(690)는 저항소자로 구현된 분압회로로 구현되어 외부로부터 입력되는 기준전위를 저항소자의 값에 따라 분압함으로써 기준신호의 크기를 가변시킬 수 있다.In one embodiment, the reference signal generator 690 may be implemented as a voltage dividing circuit implemented by a resistance element, and may vary the magnitude of the reference signal by dividing the reference potential input from the outside according to the value of the resistance element.

일 실시예에 있어서, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 펄스 검출기(250)는 도 12에 도시된 바와 같은 회로구성으로 구현될 수 있다.In one embodiment, the pulse detector 250 having the above-described configuration can be implemented with a circuit configuration as shown in FIG.

도 12에서 도번 1003 및 1004는 입력신호와 기준신호의 값을 제한아기 위한 저항이다. 또한, 도번 1001과 1002는 기준신호 생성부(690)를 구성하는 저항을 나타내는 것으로서, 외부로부터 입력되는 기준전위를 각 저항 값에 따른 분압비를 이용하여 가변시켜 서로 다른 크기를 갖는 기준신호가 출력되도록 한다.In FIG. 12, drawing numbers 1003 and 1004 are resistances for limiting the values of the input signal and the reference signal. The drawing numbers 1001 and 1002 denote the resistors constituting the reference signal generator 690. The reference voltages inputted from the outside are varied by using the division ratios according to the resistance values so that the reference signals having different sizes are output .

도번 1005는 비교부(630)를 구성하는 비교기로써 입력신호가 기준신호보다 클 때 'HIGH'를 출력하고, 그 반대의 경우에는 'LOW'를 출력한다. 도번 1006은 풀업저항으로써 비교기(1005)의 'HIGH' 출력이 확실하게 유지되도록 하는 소자이다.The drawing number 1005 is a comparator constituting the comparator 630, and outputs 'HIGH' when the input signal is larger than the reference signal, and outputs 'LOW' when the input signal is greater than the reference signal. The drawing number 1006 is a pull-up resistor to ensure that the HIGH output of the comparator 1005 is maintained.

도번 3001은 제1 신호 반전부(640)를 구성하는 NOT 게이트로서 비교기(1005)의 출력을 반전시킨다. 도번 3006은 비교기(1005)와 펄스 지연부(650)를 연결하는 점퍼로서, 사용자의 요구에 따라 펄스 지연부(650)를 연결하거나 분리하기 위한 것이다.The drawing number 3001 inverts the output of the comparator 1005 as a NOT gate constituting the first signal inverting unit 640. The drawing number 3006 is a jumper that connects the comparator 1005 and the pulse delay unit 650, and connects or disconnects the pulse delay unit 650 according to a user's request.

도번 3005는 쌍안정 멀티바이브레이터(3002)의 입력신호를 제한하기 위한 저항이고, 도번 3004와 3003은 각각 커패시터와 저항으로써 소자의 시비율에 의해 쌍안정 멀티바이브레이터(3002)의 출력시간이 조절된다. 도번 3002는 쌍안정 멀티바이브레이터로써 펄스 방전부(660)의 동작을 위한 게이트 신호를 소정 시간 동안 출력하는 소자이다.The drawing number 3005 is a resistor for limiting an input signal of the bistable multivibrator 3002, and the output times of the bistable multivibrator 3002 are controlled by the rate of application of the elements 3004 and 3003 as capacitors and resistors, respectively. The drawing number 3002 is a bistable multi-vibrator that outputs a gate signal for operation of the pulse discharger 660 for a predetermined time.

도번 2001은 펄스 방전부(660)를 구성하는 스위칭 소자로써 트랜지스터 또는 FET로 구성된다. 도번 2002는 스위칭 소자의 구동전류를 생성하는 저항이고, 도번 2003은 스위칭 소자의 바이어스를 유지하기 위한 저항이며, 2004는 스위칭 소자의 채터링에 의한 오동작 방지를 위한 커패시터이다. 또한, 도번 2005는 스위칭 소자의 도통전류 제한을 위한 저항이다.The figure number 2001 is a switching element constituting the pulse discharger 660 and is composed of a transistor or FET. The figure number 2002 is a resistor for generating a driving current of the switching element, the figure 2003 is a resistor for maintaining the bias of the switching element, and 2004 is a capacitor for preventing malfunction due to chattering of the switching element. The drawing number 2005 is a resistance for limiting the conduction current of the switching element.

도번 4001은 제2 신호 반전부(670)를 구성하는 NOT 게이트로서 제1 신호 반전부(640)로부터 출력되는 신호를 반전시켜 최종출력신호를 생성하는 소자이다. 상술한 바와 같이, 이러한 제2 신호 반전부(670)를 구성하는 NOT 게이트는 상위제어기 요구에 따라 생략 가능하다. 도번 4002는 AND 게이트로서 최종출력신호가 그대로 출력되게 하거나, 외부 트리거 신호와 최종출력신호를 연동하여 출력신호를 다시 생성한다. 도번 4003은 AND 게이트 입력신호 점퍼로서 최종출력신호를 그대로 출력시킬 것인지, 아니면 외부 트리거 신호와 최종출력신호를 연동할 것인지를 선택하기 위한 것이다.The drawing number 4001 is a NOT gate constituting the second signal inverting unit 670 and is an element for inverting a signal output from the first signal inverting unit 640 to generate a final output signal. As described above, the NOT gate constituting the second signal inverting unit 670 can be omitted according to the request of the host controller. The drawing number 4002 allows the final output signal to be outputted as it is as an AND gate, or the output signal is generated by interlocking the external trigger signal with the final output signal. The drawing number 4003 is an AND gate input signal jumper for selecting whether to output the final output signal as it is, or whether to connect the external trigger signal with the final output signal.

본 명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that the invention described above may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

예컨대, 상술한 실시예에 있어서는 펄스 검출기로 입력되는 신호가 플라즈마 발생 장치내에서의 제1 전류, 제2 전류, 및 출력전류 중 어느 하나인 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 이에 한정되지 않고 복수개의 펄스들을 포함하는 신호라면 어떤 것이든 관계 없이 적용될 수 있을 것이다. 일 예로 특정 입력신호에 스파크로 인한 노이즈가 섞여 있는 경우, 입력신호에서 스파크로 인해 발생된 펄스만을 검출하기 위해 상술한 펄스 검출기가 이용될 수도 있을 것이다.For example, in the above-described embodiment, the signal inputted to the pulse detector is one of the first current, the second current, and the output current in the plasma generator. However, the present invention is not limited to this, Any signal including a plurality of pulses may be applied regardless of the signal. For example, if a particular input signal is mixed with noise due to sparks, the above-described pulse detector may be used to detect only pulses caused by sparks in the input signal.

또한, 상술한 실시예에 있어서는 펄스 검출기가 플라즈마 발생 장치에 포함되는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 플라즈마 발생 장치와는 물리적으로 분리된 별도의 장치로 구현될 수 있을 것이다,In the above-described embodiment, the pulse detector is described as being included in the plasma generator. However, in a modified embodiment, the pulse detector may be implemented as a separate device physically separated from the plasma generator.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

200: 플라즈마 발생 장치 210: 커패시터 충전부
220: 자기 펄스 압축 탱크 230: 자기 스위치 제어부
240: 플라즈마 반응기 250: 펄스 검출기
610: 전류-전압 변환부 620: 분압부
630: 비교부 640: 제1 신호 반전부
650: 펄스 지연부 660: 펄스 방전부
670: 제2 신호 반전부 680: 광신호 변환부
690: 기준신호 생성부
200: Plasma generator 210: Capacitor charging part
220: magnetic pulse compression tank 230: magnetic switch control unit
240: plasma reactor 250: pulse detector
610: current-voltage conversion unit 620:
630: comparing unit 640: first signal inverting unit
650: Pulse delay unit 660: Pulse discharge unit
670: second signal inverting unit 680: optical signal converting unit
690: Reference signal generator

Claims (7)

제1 커패시터에 충전된 에너지를 제2 커패시터에 전달하기 위한 제1 자기 스위치 및 상기 제2 커패시터에 충전된 에너지를 펄스신호로 출력하기 위한 제2 자기 스위치를 포함하는 자기 펄스 압축 탱크;
상기 펄스신호를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 반응기; 및
상기 펄스신호, 상기 제1 커패시터에 흐르는 제1 전류신호, 및 상기 제2 커패시터에 흐르는 제2 전류신호 중 적어도 하나를 포함하는 입력신호를 기준신호와 비교하고, 비교결과 생성되는 구형파에서 소정 구간 내에 포함된 복수개의 펄스들 중 타겟 펄스를 제외한 다른 펄스들을 방전시켜 상기 타겟 펄스를 검출하는 펄스 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
A magnetic pulse compression tank including a first magnetic switch for transferring the energy charged in the first capacitor to the second capacitor and a second magnetic switch for outputting the energy charged in the second capacitor as a pulse signal;
A plasma reactor for generating a plasma using the pulse signal; And
And an input signal including at least one of the pulse signal, the first current signal flowing to the first capacitor, and the second current signal flowing to the second capacitor, with a reference signal, And a pulse detector for detecting the target pulse by discharging other pulses except for the target pulse among the plurality of pulses included.
제1항에 있어서,
상기 펄스 검출기는,
상기 입력신호와 상기 기준신호의 비교결과를 상기 구형파로 출력하는 비교부;
상기 구형파를 반전시키는 신호 반전부;
오프(Off)되면 상기 복수개의 펄스들 중 상기 타겟 펄스가 출력되게 하고, 온(On)되면 상기 비교부의 출력단을 접지에 연결하는 펄스 방전부; 및
상기 신호 반전부에 의해 반전된 구형파에서 상기 타겟 펄스의 상승엣지(Rising Edge)가 검출되면 소정 시간 동안 상기 펄스 방전부를 온 상태로 유지시키고, 상기 소정 시간을 제외한 시간 동안 상기 펄스 방전부를 오프 상태로 유지시키기 위한 제어신호를 출력하는 펄스 지연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
The method according to claim 1,
The pulse detector comprises:
A comparison unit for outputting a comparison result between the input signal and the reference signal to the square wave;
A signal inverting unit for inverting the square wave;
A pulse discharging unit for causing the target pulse to be outputted from among the plurality of pulses when turned off and connecting the output terminal of the comparing unit to ground when the pulse is turned on; And
Wherein when the rising edge of the target pulse is detected in the square wave inverted by the signal inverting unit, the pulse discharge unit is maintained in the ON state for a predetermined time, and the pulse discharge unit is turned off And a pulse delay unit for outputting a control signal for maintaining the control signal.
제1항에 있어서,
상기 펄스 검출기는,
상기 검출된 타겟 펄스를 광신호로 변환하여 상위 제어기로 전달하는 광신호 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
The method according to claim 1,
The pulse detector comprises:
And an optical signal converter for converting the detected target pulse into an optical signal and transmitting the optical signal to an upper controller.
제1항에 있어서,
상기 제1 전류신호에서 검출된 타겟 펄스 및 제2 전류신호에서 검출된 타겟 펄스간의 폭을 이용하여 상기 제1 자기 스위치를 제어하는 제1 자기 스위치 제어부;
상기 제2 전류신호에서 검출된 타겟 펄스와 상기 펄스신호에서 검출된 타겟 펄스간의 폭을 이용하여 상기 제2 자기 스위치를 제어하는 제2 자기 스위치 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.
The method according to claim 1,
A first magnetic switch control unit for controlling the first magnetic switch by using a width between a target pulse detected in the first current signal and a target pulse detected in a second current signal;
Further comprising a second magnetic switch control unit for controlling the second magnetic switch using a width between a target pulse detected in the second current signal and a target pulse detected in the pulse signal.
입력신호가 기준신호보다 크면 하이레벨을 출력하고 입력신호가 기준신호보다 크지 않으면 로우레벨을 출력함으로써 입력신호와 기준신호의 비교결과를 구형파로 출력하는 비교부;
상기 구형파를 반전시키는 신호 반전부;
오프(Off)되면 상기 구형파에서 소정 구간 내에 포함된 복수개의 펄스들 중 타겟 펄스가 출력되게 하고, 온(On)되면 상기 비교부의 출력단을 접지시켜 상기 복수개의 펄스들 중 상기 타겟 펄스를 제외한 펄스들이 방전되게 하여 상기 타겟 펄스를 검출하는 펄스 방전부; 및
상기 신호 반전부에 의해 반전된 구형파에서 상기 타겟 펄스의 상승엣지(Rising Edge)가 검출되면 소정 시간 동안 상기 펄스 방전부를 온 상태로 유지시키기 위해 하이레벨을 갖는 제어신호를 출력하고, 상기 소정 시간을 제외한 시간 동안 상기 펄스 방전부를 오프 상태로 유지시키기 위해 로우레벨을 갖는 제어신호를 출력하는 펄스 지연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 검출기.
A comparator for outputting a comparison result between the input signal and the reference signal as a rectangular wave by outputting a high level if the input signal is larger than the reference signal and outputting a low level when the input signal is not larger than the reference signal;
A signal inverting unit for inverting the square wave;
When the pulse is turned off, a target pulse is outputted from among a plurality of pulses included in a predetermined section of the rectangular wave. When the pulse is turned on, the output terminal of the comparator is grounded and pulses excluding the target pulse, A pulse discharger for discharging the target pulse to detect the target pulse; And
And outputs a control signal having a high level to maintain the pulse discharger in an ON state for a predetermined time when a rising edge of the target pulse is detected in a square wave inverted by the signal inverting unit, And a pulse delay unit for outputting a control signal having a low level in order to maintain the pulse discharge unit in an off state during the excluded time.
제5항에 있어서,
상기 입력신호는 저온 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 시스템의 제1 커패시터에 흐르는 제1 전류신호, 상기 플라즈마 발생 시스템의 제2 커패시터에 흐르는 제2 전류신호, 및 상기 플라즈마 발생 시스템의 플라즈마 반응기로 전달되는 제3 전류신호 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 펄스 검출기.
6. The method of claim 5,
Wherein the input signal comprises a first current signal flowing in a first capacitor of a plasma generation system generating a low temperature plasma, a second current signal flowing in a second capacitor of the plasma generation system, and a second current signal flowing into a plasma reactor of the plasma generation system 3 < / RTI > current signal.
제6항에 있어서,
상기 제1 전류신호, 상기 제2 전류신호, 및 상기 제3 전류신호 각각을 제1 전압신호, 제2 전압신호, 및 제3 전압신호로 변환하는 전류-전압 변환부; 및
상기 제1 전압신호, 제2 전압신호, 및 제3 전압신호 각각을 전압 분배를 통해 상기 비교부에 의해 처리 가능한 크기의 전압인 제4 전압신호, 제5 전압신호, 및 제6 전압신호로 변환하는 전압 분압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 검출기.
The method according to claim 6,
A current-voltage converter converting the first current signal, the second current signal, and the third current signal into a first voltage signal, a second voltage signal, and a third voltage signal, respectively; And
And converting the first voltage signal, the second voltage signal, and the third voltage signal into a fourth voltage signal, a fifth voltage signal, and a sixth voltage signal that are voltages that can be processed by the comparator through voltage division, Further comprising: a voltage dividing unit for dividing the pulse signal into a first voltage and a second voltage;
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