KR101942726B1 - 액티브 노이즈 필터 장치 및 이를 갖는 게이트 구동 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액티브 노이즈 필터 장치 및 이를 갖는 게이트 구동 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 게이트 구동 장치는, 입력 신호의 노이즈를 필터링하고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 액티브 노이즈 필터부, 상기 보정된 입력 신호의 레벨을 기 설정된 레벨로 변환하는 레벨 시프트부 및 상기 변환된 입력 신호에 따라 스위칭 제어 신호를 출력하는 게이트 구동부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 액티브 노이즈 필터 장치 및 이를 갖는 게이트 구동 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 게이트 구동 장치는 모터 등을 구동하기 위해 교류 전원을 출력하는 인버터에 채용될 수 있으며, 게이트 구동 장치는 입력 신호의 노이즈를 제거하기 위해 입력단에 노이즈 필터를 포함할 수 있다.
종래의 게이트 구동 장치에 사용되는 노이즈 필터는, 저항과 커패시터로 구성되어 입력 신호의 펄스 폭(Pulse Width)을 미리 설정된 기준 시간과 비교하여, 펄스 폭이 사전에 설정된 기준 시간 보다 작은 신호를 제거함으로써 노이즈를 필터링한다.
그러나, 이러한 종래의 노이즈 필터는, 노이즈 즉, 기준 시간 보다 작은 펄스 폭을 가지는 신호가 연속적으로 입력되면, 상기 입력 신호가 중첩되어 노이즈가 필터링 되지 않고 출력되는 문제점이 있다.
이렇게 기준 시간 보다 작은 펄스 폭을 가지는 신호가 연속적으로 입력되면 게이트 구동부가 하이 상태로 유지되어 과전류가 흘러 인버터가 파괴되는 문제점이 있다.
하기의 특허문헌 1은 인버터 회로에 관한 것이나, 상술한 문제에 대한 해결책을 제시하지 못하고 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 입력 신호의 레벨에 따라 상기 입력 신호를 보정함으로써, 입력 신호가 연속으로 입력되는 경우에도 신호가 중첩되지 않아 노이즈를 필터링할 수 있는 액티브 노이즈 필터 장치 및 이를 갖는 게이트 구동 장치를 제공한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면은 게이트 구동 장치를 제안한다. 상기 게이트 구동 장치는, 입력 신호의 노이즈를 필터링하고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 액티브 노이즈 필터부, 상기 보정된 입력 신호의 레벨을 기 설정된 레벨로 변환하는 레벨 시프트부 및 상기 변환된 입력 신호에 따라 스위칭 제어 신호를 출력하는 게이트 구동부를 포함한다.
여기서, 상기 액티브 노이즈 필터부는, 상기 입력 신호의 노이즈를 필터링하는 필터부 및 상기 필터링된 입력 신호의 레벨의 크기에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 신호 보정부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 신호 보정부는, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압보다 큰 경우, 하이 신호를 출력할 수 있고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 상기 사전에 설정되는 기준 전압보다 작은 경우, 로우 신호를 출력할 수 있다.
여기서, 상기 신호 보정부는, 상기 필터링된 입력 신호를 게이트로 제공받으며, 상기 필터링된 입력 신호가 사전에 설정되는 기준 전압보다 높은 경우, 온(on)되는 제1 트랜지스터 및 상기 제1 트랜지스터와 캐스코드 방식으로 결합되고, 상기 필터링된 입력 신호를 게이트로 제공받으며, 상기 필터링된 입력 신호가 사전에 설정되는 기준 전압보다 높은 경우, 오프(off)되는 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 보정부는, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압을 비교하는 비교기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 액티브 노이즈 필터부는, 신호 입력단과 상기 필터부 사이에 연결되는 제1 버퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 액티브 노이즈 필터부는, 상기 신호 보정부와 상기 레벨 시프트부 사이에 연결되는 제2 버퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터부는, RC 필터일 수 있다.
본 발명의 제2 기술적인 측면은 액티브 노이즈 필터 장치를 제안한다. 상기 액티브 노이즈 필터 장치는, 입력 신호의 노이즈를 필터링하는 필터부 및 상기 필터링된 입력 신호의 레벨의 크기에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 신호 보정부를 포함한다.
여기서, 상기 신호 보정부는, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압보다 큰 경우, 하이 신호를 출력할 수 있고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 상기 사전에 설정되는 기준 전압보다 작은 경우, 로우 신호를 출력할 수 있다.
여기서, 상기 신호 보정부는, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압보다 큰 경우, 하이 신호를 출력할 수 있고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 상기 사전에 설정되는 기준 전압보다 작은 경우, 로우 신호를 출력할 수 있다.
여기서, 상기 신호 보정부는, 상기 필터링된 입력 신호를 게이트로 제공받으며, 상기 필터링된 입력 신호가 사전에 설정되는 기준 전압보다 높은 경우, 온(on)되는 제1 트랜지스터 및 상기 제1 트랜지스터와 캐스코드 방식으로 결합되고, 상기 필터링된 입력 신호를 게이트로 제공받으며, 상기 필터링된 입력 신호가 사전에 설정되는 기준 전압보다 높은 경우, 오프(off)되는 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 보정부는, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압을 비교하는 비교기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 액티브 노이즈 필터부는, 신호 입력단과 상기 필터부 사이에 연결되는 제1 버퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 액티브 노이즈 필터부는, 상기 신호 보정부와 신호 출력단 사이에 연결되는 제2 버퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터부는, RC 필터일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 입력 신호의 레벨에 따라 상기 입력 신호를 보정함으로써, 입력 신호가 연속으로 입력되는 경우에도 신호가 중첩되지 않아 노이즈를 필터링할 수 있어, 과전류에 의해 인버터의 소손을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 게이트 구동 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액티브 노이즈 필터부의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 신호 보정부의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시된 신호 보정부의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시된 액티브 노이즈 필터부의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 보정된 입력 신호를 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 도 1에 도시된 액티브 노이즈 필터부의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 신호 보정부의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시된 신호 보정부의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시된 액티브 노이즈 필터부의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 보정된 입력 신호를 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호가 사용될 것이며, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 게이트 구동 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시된 액티브 노이즈 필터부의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 구동 장치는, 액티브 노이즈 필터부(100), 레벨 시프트부(200) 및 게이트 구동부(300)을 포함하여 구성될 수 있다.
액티브 노이즈 필터부(100)는 신호 입력단으로 입력되는 입력 신호에 포함되어 있는 노이즈를 제거할 수 있다.
여기서, 상기 입력 신호는 펄스 폭 변조 신호일 수 있다. 또한, 액티브 노이즈 필터부(100)는 노이즈가 연속적으로 입력되는 경우, 노이즈의 중첩에 의해 이를 입력 신호로 오인하는 것을 방지하기 위해 필터링된 입력 신호를 입력 신호의 레벨에 따라 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 액티브 노이즈 필터부(100)는 입력 신호의 노이즈를 필터링하는 필터부(110) 및 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 신호 보정부(120)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 필터부(110)는 RC 필터일 수 있다.
또한, 신호 보정부(12)는 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압보다 큰 경우, 하이 신호를 출력하고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 상기 사전에 설정되는 기준 전압보다 작은 경우, 로우 신호를 출력할 수 있다.
이에 대한 구체적인 설명은 이하 도3 내지 도5에서 자세히 한다.
레벨 시프트부(200)는 게이트 구동부(300)가 구동할 수 있도록 하기 위해 액티브 노이즈 필터부(100)에 의해 필터링된 입력 신호의 레벨을 올려 게이트 구동부(300)로 전달할 수 있다.
게이트 구동부(300)는 레벨 시프트부(200)에 의해 변환된 입력 신호에 따라 스위칭 제어 신호를 출력할 수 있다.
이와 같이 액티브 노이즈 필터부(100), 레벨 시프트부(200) 및 게이트 구동부(300)를 포함하는 게이트 구동 장치는 모터 등을 구동시키기 위한 인버터에 채용될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 신호 보정부의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이며, 도 4는 도 2에 도시된 신호 보정부의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 보정부(120)는 제1 트랜지스터(122) 및 제2 트랜지스터(124)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 트랜지스터(122)는 필터부(11)에 의해 필터링된 입력 신호를 게이트로 제공받을 수 있으며, 드레인은 전원(Vcc)과 연결될 수 있고, 소스는 레벨 시프트부(200)와 연결될 수 있다.
제1 트랜지스터(122)는 상기 필터링된 입력 신호가 사전에 설정되는 기준 전압보다 높은 경우, 스위칭 온(on)되고, 낮은 경우 스위칭 오프(off)될 수 있다.
제2 트랜지스터(124)는 제1 트랜지스터(12200와 캐스코드 방식으로 결합될 수 있다. 구체적으로, 제2 트랜지스터(124)의 소스는 제1 트랜지스터의 소스와 연결될 수 있다.
또한, 제2 트랜지스터(124)는 상기 필터링된 입력 신호를 게이트로 제공받으며, 상기 필터링된 입력 신호가 사전에 설정되는 기준 전압보다 높은 경우, 스위칭 오프되고, 낮은 경우, 스위칭 온(on)될 수 있다.
즉, 신호 보정부(120)는 필터부(11)로부터 제공되는 입력 신호가 사전에 설정되는 전압보다 높은 경우, 제1 트랜지스터(122)가 온되고, 제2 트랜지스터(124)가 오프됨으로써, 상기 필터링된 입력 신호의 상승 곡선을 수직으로 증가하는 형태로 보정할 수 있으며, 반대의 경우, 제1 트랜지스터(122)가 온되고, 제2 트랜지스터(124)가 오프됨으로써, 상기 필터링된 입력 신호의 하강 곡선을 수직으로 감소하는 형태로 보정할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면, 신호 보정부(120)는, 도 4에서와 같이 필터부(110)에 의해 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압(Vref)을 비교하는 비교기(126)를 포함할 수 있다.
여기서, 비교기(126)는 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압보다 큰 경우, 하이 신호를 출력하고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 상기 사전에 설정되는 기준 전압보다 작은 경우, 로우 신호를 출력함으로써, 상기 입력 신호를 보정할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 액티브 노이즈 필터부의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액티브 노이즈 필터부(100)는 신호 입력단(Vin)과 필터부(110) 사이에 연결되는 제1 버퍼부(130)를 더 포함할 수 있다.
또한, 액티브 노이즈 필터부(100)는 신호 보정부(120)와 신호 출력단 사이에 연결되는 제2 버퍼부(140)를 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 보정된 입력 신호를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 필터부(110)에 의해 필터링된 입력 신호는 상단의 그래프와 같이 상승 곡선과 하강 곡선이 결합한 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 액티브 노이즈 필터부(100)는 신호 보정부(120)에 의해 입력 신호의 레벨이 기준 전압(Vref) 보다 큰 경우, 신호가 수직 상승하도록 보정하고, 작은 경우, 신호가 수직 하강하도록 보정함으로써, 아래의 그래프와 같은 입력 신호를 출력할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100 : 액티브 노이즈 필터부
110 : 필터부
120 : 신호 보정부
122 : 제1 트랜지스터
124 : 제2 트랜지스터
126 : 비교기
130 : 제1 버퍼부
140 : 제2 버퍼부
200 : 레벨 시프트부
300 : 게이트 구동부
110 : 필터부
120 : 신호 보정부
122 : 제1 트랜지스터
124 : 제2 트랜지스터
126 : 비교기
130 : 제1 버퍼부
140 : 제2 버퍼부
200 : 레벨 시프트부
300 : 게이트 구동부
Claims (16)
- 입력 신호의 노이즈를 필터링하고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 액티브 노이즈 필터부;
상기 보정된 입력 신호의 레벨을 기 설정된 레벨로 변환하는 레벨 시프트부; 및
상기 변환된 입력 신호에 따라 스위칭 제어 신호를 출력하는 게이트 구동부;
를 포함하고,
상기 액티브 노이즈 필터부는,
상기 입력 신호의 노이즈를 필터링하는 필터부; 및
상기 필터링된 입력 신호의 레벨의 크기에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 신호 보정부; 를 포함하고,
상기 신호 보정부는,
상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압보다 큰 경우, 하이 신호를 출력하고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 상기 사전에 설정되는 기준 전압보다 작은 경우, 로우 신호를 출력하는
게이트 구동 장치.
- 삭제
- 삭제
- 입력 신호의 노이즈를 필터링하고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 액티브 노이즈 필터부;
상기 보정된 입력 신호의 레벨을 기 설정된 레벨로 변환하는 레벨 시프트부; 및
상기 변환된 입력 신호에 따라 스위칭 제어 신호를 출력하는 게이트 구동부;
를 포함하고,
상기 액티브 노이즈 필터부는,
상기 입력 신호의 노이즈를 필터링하는 필터부; 및
상기 필터링된 입력 신호의 레벨의 크기에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 신호 보정부; 를 포함하고,
상기 신호 보정부는,
상기 필터링된 입력 신호를 게이트로 제공받으며, 상기 필터링된 입력 신호가 사전에 설정되는 기준 전압보다 높은 경우, 온(on)되는 제1 트랜지스터; 및
상기 제1 트랜지스터와 캐스코드 방식으로 결합되고, 상기 필터링된 입력 신호를 게이트로 제공받으며, 상기 필터링된 입력 신호가 사전에 설정되는 기준 전압보다 높은 경우, 오프(off)되는 제2 트랜지스터;
를 포함하는 게이트 구동 장치.
- 입력 신호의 노이즈를 필터링하고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 액티브 노이즈 필터부;
상기 보정된 입력 신호의 레벨을 기 설정된 레벨로 변환하는 레벨 시프트부; 및
상기 변환된 입력 신호에 따라 스위칭 제어 신호를 출력하는 게이트 구동부;
를 포함하고,
상기 액티브 노이즈 필터부는,
상기 입력 신호의 노이즈를 필터링하는 필터부; 및
상기 필터링된 입력 신호의 레벨의 크기에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 신호 보정부; 를 포함하고,
상기 신호 보정부는,
상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압을 비교하는 비교기를 포함하는 게이트 구동 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 액티브 노이즈 필터부는,
신호 입력단과 상기 필터부 사이에 연결되는 제1 버퍼를 더 포함하는 게이트 구동 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 액티브 노이즈 필터부는,
상기 신호 보정부와 상기 레벨 시프트부 사이에 연결되는 제2 버퍼를 더 포함하는 게이트 구동 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 필터부는, RC 필터인 게이트 구동 장치.
- 입력 신호의 노이즈를 필터링하는 필터부; 및
상기 필터링된 입력 신호의 레벨의 크기에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 신호 보정부; 를 포함하고,
상기 신호 보정부는,
상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압보다 큰 경우, 하이 신호를 출력하고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 상기 사전에 설정되는 기준 전압보다 작은 경우, 로우 신호를 출력하는
액티브 노이즈 필터 장치.
- 삭제
- 제9항에 있어서, 상기 신호 보정부는,
상기 필터링된 입력 신호를 게이트로 제공받으며, 상기 필터링된 입력 신호가 사전에 설정되는 기준 전압보다 높은 경우, 온(on)되는 제1 트랜지스터; 및
상기 제1 트랜지스터와 캐스코드 방식으로 결합되고, 상기 필터링된 입력 신호를 게이트로 제공받으며, 상기 필터링된 입력 신호가 사전에 설정되는 기준 전압보다 높은 경우, 오프(off)되는 제2 트랜지스터;
를 포함하는 액티브 노이즈 필터 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 신호 보정부는,
상기 필터링된 입력 신호의 레벨이 사전에 설정되는 기준 전압을 비교하는 비교기를 포함하는 액티브 노이즈 필터 장치.
- 제9항에 있어서,
신호 입력단과 상기 필터부 사이에 연결되는 제1 버퍼를 더 포함하는 액티브 노이즈 필터 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 신호 보정부와 신호 출력단 사이에 연결되는 제2 버퍼를 더 포함하는 액티브 노이즈 필터 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 필터부는, RC 필터인 액티브 노이즈 필터 장치.
- 입력 신호의 노이즈를 필터링하고, 상기 필터링된 입력 신호의 레벨에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 액티브 노이즈 필터부;
상기 보정된 입력 신호의 레벨을 기 설정된 레벨로 변환하는 레벨 시프트부; 및
상기 변환된 입력 신호에 따라 스위칭 제어 신호를 출력하는 게이트 구동부;
를 포함하고,
상기 액티브 노이즈 필터부는,
상기 입력 신호의 노이즈를 필터링하는 필터부; 및
상기 필터링된 입력 신호의 레벨의 크기에 따라 상기 필터링된 입력 신호를 보정하는 신호 보정부; 를 포함하고,
상기 신호 보정부는,
상기 필터링된 입력 신호의 레벨과 사전에 설정된 기준전압을 비교하여 그 비교결과에 따라 서로 다른 레벨을 갖는 신호를 출력하는
게이트 구동 장치.
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