KR102133498B1 - 병렬적 증폭부를 이용한 능동형 보상 장치 - Google Patents

병렬적 증폭부를 이용한 능동형 보상 장치 Download PDF

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김진국
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울산과학기술원
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Abstract

본 발명은, 제1 장치와 연결되는 적어도 둘 이상의 대전류 경로 각각에 공통 모드로 발생하는 노이즈를 능동적으로 보상하는 능동형 보상 장치에 있어서, 제2 장치에 의해 공급되는 대전류를 상기 제1 장치에 전달하는 적어도 둘 이상의 대전류 경로와, 상기 대전류 경로 상의 공통 모드 노이즈 전류를 센싱하고, 상기 노이즈 전류에 기초하여 복수의 출력 신호를 병렬적으로 생성하는 센싱부와, 상기 복수의 출력 신호 각각을 증폭하여 복수의 증폭 신호를 병렬적으로 생성하는, 상기 복수의 출력 신호에 각각 대응하는 복수의 증폭부와, 상기 복수의 증폭 신호에 기초하여 상기 대전류 경로로부터 보상 전류를 인출시키거나, 또는 상기 대전류 경로 상에 보상 전압을 발생시키는 보상부를 포함하는, 능동형 보상 장치를 제공한다.

Description

병렬적 증폭부를 이용한 능동형 보상 장치{ACTIVE COMPENSATION DEVICE FOR USING PARALLEL APLIFIER}
본 발명의 실시예들은 능동형 보상 장치에 관한 것으로, 두 장치를 연결하는 둘 이상의 대전류 경로 상에 공통 모드로 발생하는 노이즈 전류 및/또는 노이즈 전압을 보상하는 능동형 보상 장치에 관한 것이다.
일반적으로 가전용, 산업용 전기 제품이나 전기자동차와 같은 전기 기기들은 동작하는 동안 노이즈를 방출한다. 가령 전자 기기 내에서 전력 변환 장치의 스위칭 동작으로 인해 노이즈가 전력선을 통해 방출될 수 있다. 이러한 노이즈를 방치하면 인체에 유해할 뿐만 아니라 주변 부품 및 다른 전자 기기에 오동작 또는 고장을 야기한다. 이렇듯, 전자 기기가 다른 기기에 미치는 전자 장해를, EMI(Electromagnetic Interference)라고 하며, 그 중에서도, 와이어 및 기판 배선을 경유하여 전달되는 노이즈를 전도성 방출(Conducted Emission, CE) 노이즈라고 한다.
전자 기기가 주변 부품 및 다른 기기에 고장을 일으키지 않고 동작하도록 하기 위해서, 모든 전자 제품에서 EMI 노이즈 방출량을 엄격히 규제하고 있다. 따라서 대부분의 전자 제품들은, 노이즈 방출량에 대한 규제를 만족하기 위해, EMI 노이즈 전류를 저감시키는 노이즈 저감 장치(예: EMI 필터)를 필수적으로 포함한다. 예를 들면, 에어컨과 같은 백색가전, 전기차, 항공, 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS) 등에서, EMI 필터가 필수적으로 포함된다. 종래의 EMI 필터는, 전도성 방출(CE) 노이즈 중 공통 모드(Common Mode, CM) 노이즈를 저감시키기 위해 공통 모드 초크(CM choke)를 이용한다. 공통 모드(CM) 초크는 수동 필터로써, 공통 모드 노이즈 전류를 억제하는 역할을 한다.
한편, 고전력/고전류 시스템에서 공통 모드 초크의 자기 포화를 방지하며 노이즈 저감 성능을 유지하기 위해서는, 공통 모드 초크의 사이즈를 키우거나 개수를 늘려야 한다. 이로 인해 고전력 제품을 위한 EMI 필터의 크기와 가격이 매우 증가하는 문제점이 발생하였다.
최근에는 상술한 바와 같은 수동 EMI 필터의 단점을 극복하기 위하여, 증폭기를 포함하는 능동 EMI 필터의 개발에 대한 관심이 증가하고 있다.
그런데 증폭기 하나가 감당(또는 처리)할 수 있는 최대 노이즈에는 한계가 존재한다. 일반적으로 증폭기에 사용할 수 있는 DC 전압이 한정적이기 때문에, 증폭기가 감당할 수 있는 한계 노이즈를 증가시키는 데에도 제약이 있다. 따라서 노이즈 전류가 커지면, 증폭기가 제대로 기능하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 더 큰 노이즈에 대해서 수용 및 보상이 가능한, 병렬적 증폭부를 이용한 능동형 보상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 제1 장치와 연결되는 적어도 둘 이상의 대전류 경로 각각에 공통 모드로 발생하는 노이즈를 능동적으로 보상하는 능동형 보상 장치는, 제2 장치에 의해 공급되는 대전류를 상기 제1 장치에 전달하는 적어도 둘 이상의 대전류 경로; 상기 대전류 경로 상의 공통 모드 노이즈 전류를 센싱하고, 상기 노이즈 전류에 기초하여 복수의 출력 신호를 병렬적으로 생성하는 센싱부; 상기 복수의 출력 신호 각각을 증폭하여 복수의 증폭 신호를 병렬적으로 생성하는, 상기 복수의 출력 신호에 각각 대응하는 복수의 증폭부; 상기 복수의 증폭 신호에 기초하여 상기 대전류 경로로부터 보상 전류를 인출시키거나, 또는 상기 대전류 경로 상에 보상 전압을 발생시키는 보상부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 센싱부는, 상기 대전류 경로 상에 배치되는 1차 측 및 상기 복수의 출력 신호가 병렬적으로 생성되는 2차 측을 포함하는 변압기를 포함하고, 상기 센싱부의 2차 측에는, 상기 복수의 증폭부 중 제1 증폭부의 입력단에 연결되는 제1 전선 및 상기 복수의 증폭부 중 제2 증폭부의 입력단에 연결되는 제2 전선이 각각 권선될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 보상부는, 상기 복수의 증폭부 각각의 출력단과 연결되는 1차 측, 및 상기 대전류 경로와 연결되는 2차 측을 포함하는 변압기를 포함하고, 상기 보상부의 1차 측에는, 상기 복수의 증폭부 중 제1 증폭부에서 출력된 전류가 흐르는 제3 전선 및 상기 복수의 증폭부 중 제2 증폭부에서 출력된 전류가 흐르는 제4 전선이 각각 권선될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 증폭부는 제1 증폭부 및 제2 증폭부로 구성되고, 상기 보상부는, 상기 제1 증폭부의 출력단 및 상기 제2 증폭부의 출력단을 잇는 전선이 1차 측 전선으로써 코어를 통과하거나 권선되고, 상기 대전류 경로가 2차 측 전선으로써 상기 코어를 통과하거나 권선된 구조일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 증폭부는 제1 증폭부, 제2 증폭부, 제3 증폭부, 및 제4 증폭부로 구성되고, 상기 센싱부는, 상기 노이즈 전류에 기초하여, 제1 출력 전압 및 제2 출력 전압을 생성하고, 상기 제1 출력 전압은 상기 제1 증폭부 및 상기 제3 증폭부에 각각 차동으로 입력되고, 상기 제2 출력 전압은 상기 제2 증폭부 및 상기 제4 증폭부에 각각 차동으로 입력되고, 상기 보상부는, 상기 제1 증폭부에서 출력된 제1 증폭 전압 및 상기 제2 증폭부에서 출력된 제2 증폭 전압에 기초하여 상기 대전류 경로 상에 보상 전압을 발생시키고, 상기 능동형 보상 장치는, 상기 제3 증폭부에서 출력된 제3 증폭 전압 및 상기 제4 증폭부에서 출력된 제4 증폭 전압에 기초하여 상기 대전류 경로로부터 보상 전류를 인출하는 다른 보상부;를 더 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 능동형 보상 장치에서 수용 및 보상 가능한 노이즈가 커질 수 있다. 예를 들면 동일한 DC 전압 공급에 대하여도, 병렬적 증폭부를 이용하여, 능동형 보상 장치가 수용 및 보상 가능한 노이즈 전류가 더 커질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 동일한 노이즈를 센싱 및 보상하기 위한 능동형 보상 장치에서 증폭부가 받는 스트레스를 줄일 수 있다.
또한, 고전력 시스템에서도 가격, 면적, 부피, 무게가 크게 증가하지 않는 보상 장치를 제공할 수 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 능동형 보상 장치의 구체적인 일 예로써, 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100A) 포함하는 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 능동형 보상 장치(100A)의 구체적인 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 4는 도 1에 도시된 능동형 보상 장치의 구체적인 일 예로써, 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100A-1)를 포함하는 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 5는 도 1에 도시된 능동형 보상 장치의 구체적인 일 예로써, 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B)를 포함하는 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 6은 도 5에 도시된 능동형 보상 장치(100B)의 일 예로써, 능동형 보상 장치(100B-1)를 개략적으로 도시한다.
도 7은 도 5에 도시된 능동형 보상 장치(100B)의 다른 예로써, 능동형 보상 장치(100B-2)를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100C)의 기능적 구성을 개략적으로 도시한다.
도 9는 도 8에 도시된 능동형 보상 장치(100C)의 일 예로써, 능동형 보상 장치(100C-1)를 개략적으로 도시한다.
도 10은 도 8에 도시된 능동형 보상 장치(100C)의 다른 일 예로써, 능동형 보상 장치(100C-2)를 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100D)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100E)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100F)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 14는 도 13에 도시된 능동형 보상 장치(100F)의 일 예로써 능동형 보상 장치(100F-1)를 개략적으로 도시한다.
도 15는 도 13에 도시된 능동형 보상 장치(100F)의 다른 일 예로써 능동형 보상 장치(100F-2)를 개략적으로 도시한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소, 부, 유닛, 모듈 등이 연결되었다고 할 때, 영역, 구성 요소, 부, 유닛, 모듈들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 영역, 구성요소, 부, 유닛, 모듈들 중간에 다른 영역, 구성 요소, 부, 유닛, 모듈들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다. 능동형 보상 장치(100)는, 제1 장치(300)로부터 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)를 상에서 공통 모드(Common Mode, CM)로 발생하는 노이즈 전류 In(예: EMI 노이즈 전류) 및/또는 노이즈 전압(예: EMI 노이즈 전압)을 능동적으로 보상할 수 있다.
도 1을 참조하면, 능동형 보상 장치(100)는, 센싱부(120), 제1 증폭부(131), 제2 증폭부(132), 제N 증폭부(133), 및 보상부(160)를 포함할 수 있다. N은 2 이상의 자연수이다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 능동형 보상 장치(100)는, 두 개 이상의 병렬적 증폭부를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 제1 장치(300)는 제2 장치(200)가 공급하는 전원을 사용하는 다양한 형태의 장치일 수 있다. 가령 제1 장치(300)는 제2 장치(200)가 공급하는 전원을 이용하여 구동되는 부하일 수 있다. 또한 제1 장치(300)는 제2 장치(200)가 공급하는 전원을 이용하여 에너지를 저장하고, 저장된 에너지를 이용하여 구동되는 부하(예컨대 전기 자동차)일 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 제2 장치(200)는 제1 장치(300)에 전원을 전류 및/또는 전압의 형태로 공급하기 위한 다양한 형태의 장치일 수 있다. 가령 제2 장치(200)는 전원을 생산하여 공급하는 장치일 수도 있고, 다른 장치에 의해 생산된 전원을 공급하는 장치(예컨대 전기 자동차 충전 장치)일 수도 있다. 물론 제2 장치(200)는 저장된 에너지를 공급하는 장치일 수도 있다. 다만 이에 한정되지 않는다. 제1 장치(300) 측에는 전력 변환 장치가 위치할 수 있다. 예를 들면 상기 전력 변환 장치의 스위칭 동작에 의해, 공통 모드의 노이즈 전류 In이 대전류 경로(111, 112) 상에 입력될 수 있다. 또는 예를 들면 제1 장치(300) 측에서 누설된 노이즈 전류가 그라운드(예: 기준전위 1)를 경유하여 제2 장치(200)를 통해 대전류 경로(111, 112)로 흘러 들어옴으로써, 노이즈 전류 In이 발생할 수 있다.
대전류 경로(111, 112) 상에 동일한 방향으로 발생하는 노이즈 전류 In을 공통 모드 노이즈 전류라 할 수 있다. 또한, 공통 모드 노이즈 전압(미도시)은, 대전류 경로(111, 112) 간에 발생하는 전압이 아닌, 그라운드(예: 기준전위 1)와 대전류 경로(111, 112) 사이에 발생하는 전압일 수 있다.
예를 들면, 제1 장치(300) 측은 노이즈 소스에 대응할 수 있으며, 제2 장치(200) 측은 노이즈 리시버에 대응할 수 있다.
둘 이상의 대전류 경로(111, 112)는 제2 장치(200)에 의해 공급되는 전원, 즉 대전류(I21, I22)를 제1 장치(300)에 전달하는 경로일 수 있는데, 예컨대 전력선일 수 있다. 예를 들면, 둘 이상의 대전류 경로(111, 112) 각각은 라이브선(Live line)과 중성선(Neutral line)일 수 있다. 대전류 경로(111, 112)의 적어도 일부는 보상 장치(100)를 통과할 수 있다. 대전류(I21, I22)는, 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 교류 전류일 수 있다. 제2 주파수 대역은 예를 들면, 50Hz 내지 60Hz 대역일 수 있다.
또한 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)는, 제1 장치(300) 측으로부터 노이즈 전류 In이 제2 장치(200)에 전달되는 경로일 수 있다. 또는 그라운드(예: 기준전위 1)를 기준으로 노이즈 전압이 발생하는 경로일 수도 있다.
노이즈 전류 In(또는 노이즈 전압)은 둘 이상의 대전류 경로(111, 112) 각각에 대해 공통 모드(common mode)로 입력될 수 있다. 노이즈 전류 In은 다양한 원인에 의해 제1 장치(300)에서 의도치 않게 발생되는 전류일 수 있다. 가령 노이즈 전류 In은 제1 장치(300)와 주변 환경 사이의 기생 커패시턴스(capacitance)로 인한 노이즈 전류일 수 있다. 또는 노이즈 전류 In은, 제1 장치(300)의 전력 변환 장치의 스위칭 동작에 의해 발생되는 노이즈 전류일 수 있다. 노이즈 전류 In 및 노이즈 전압(미도시)은 제1 주파수 대역의 주파수를 가질 수 있다. 제1 주파수 대역은 전술한 제2 주파수 대역보다 높은 주파수 대역일 수 있다. 제1 주파수 대역은 예를 들면, 150KHz 내지 30MHz 대역일 수 있다.
한편 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)는 도 1에 도시된 바와 같이 두 개의 경로를 포함할 수도 있고, 세 개의 경로(예: 3상 3선의 전력 시스템) 또는 네 개의 경로(예: 3상 4선의 전력 시스템)를 포함할 수도 있다. 대전류 경로(111, 112)의 수는 제1 장치(300) 및/또는 제2 장치(200)가 사용하는 전원의 종류 및/또는 형태에 따라 달라질 수 있다.
센싱부(120)는 둘 이상의 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In을 감지하고, 노이즈 전류 In에 대응되는 출력 신호를 제1, 2, N 증폭부(131, 132, 133) 측으로 생성할 수 있다. 즉, 센싱부(120)는 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In을 감지하는 수단을 의미할 수 있다. 센싱부(120)에는, 노이즈 전류 In의 센싱을 위하여 대전류 경로(111, 112)의 적어도 일부가 통과할 수 있지만, 센싱부(120) 내에서 센싱에 의한 출력 신호가 생성되는 부분은, 대전류 경로(111, 112)와 절연될 수 있다. 예를 들면 센싱부(120)는 변압기로 구현될 수 있다. 예를 들면 센싱부(120)는 대전류 경로(111, 112)에 해당하는 전력선이 감긴 CM 초크에 증폭부(131, 132) 측 전선이 덧감긴 형태일 수 있다. 센싱부(120)는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In에 기초한 출력 신호(예: 유도 전압 또는 유도 전류)를, 제1, 제2, 제N 증폭부(131, 132, 133) 측 전선에 각각 유도할 수 있다. 즉 센싱부(120)는 복수 개의 출력 신호를 발생할 수 있다. 상기 출력 신호(예: 유도 전압 또는 유도 전류)는, 제1, 제2, 제N 증폭부(131, 132, 133)의 입력 신호가 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면 능동형 보상 장치는 복수 개의 증폭부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 센싱부(120)는 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In에 기초하여, 복수 개의 증폭부 각각에 대응하는 출력 신호를 발생시킬 수 있다. 복수 개의 증폭부에는, 센싱부(120)에 의한 출력 신호가 각각 입력될 수 있다.
도 1에서는 제1, 제2, 제N 증폭부(131, 132, 133)를 도시하였지만, N은 2 이상의 자연수이므로, 다양한 실시예에 따른 능동형 보상 장치의 증폭부는 두 개의 제1, 제2 증폭부(131, 132)로만 구성될 수도 있음은 물론이다. 이하에서는 제1, 제2, 제N 증폭부(131, 132, 133)를 예시로 설명한다.
일 실시예에 따르면, 센싱부(120)는 제1, 제2, 제N 증폭부(131, 132)의 입력단 각각과 차동(differential)으로 연결될 수 있다.
제1, 제2, 제N 증폭부(131, 132, 133)는 센싱부(120)에 전기적으로 연결되어, 센싱부(120)가 출력한 출력 신호를 증폭하여, 증폭된 출력 신호를 생성할 수 있다. 본 발명에서 증폭부(131, 132, 133)에 의한 '증폭'은 증폭 대상의 크기 및/또는 위상을 조절하는 것을 의미할 수 있다. 증폭부(131, 132, 133)는 다양한 수단으로 구현될 수 있으며, 능동 소자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 증폭부(131, 132, 133) 각각은 OP-AMP를 포함할 수 있다. 예를 들면 증폭부(131, 132, 133) 각각은 OP-AMP 이외에 저항과 커패시터 등 복수의 수동 소자들을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 증폭부(131, 132, 133)는 BJT(Bipolar Junction Transistor)를 포함할 수 있다. 예를 들면 증폭부(131, 132, 133)는 BJT 이외에 저항과 커패시터 등 복수의 수동 소자들을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 본 발명에서 설명하는 '증폭'을 위한 수단은 본 발명의 증폭부(131, 132, 133)로 제한 없이 사용될 수 있다. 증폭부(131, 132, 133)의 기준전위(기준전위 2)와 보상 장치(100)의 기준전위(기준전위 1)는 서로 구분되는 전위일 수 있다.
증폭부(131, 132, 133)는 제1 장치(300) 및/또는 제2 장치(200)와 구분되는 제3 장치(400)로부터 전원을 공급받아, 센싱부(120)가 출력한 출력신호를 증폭하여 증폭 전류 또는 증폭 전압을 생성할 수 있다. 이때 제3 장치(400)는 제1 장치(300) 및 제2 장치(200)와 무관한 전원으로부터 전원을 공급 받아 증폭부(131, 132, 133)의 입력 전원을 생성하는 장치일 수 있다. 선택적으로 제3 장치(400)는 제1 장치(300) 및 제2 장치(200) 중 어느 하나의 장치로부터 전원을 공급 받아 증폭부(131, 132, 133)의 입력 전원을 생성하는 장치일 수도 있다.
증폭부(131, 132, 133)에서 증폭된 출력 신호(예: 전류 또는 전압)는, 보상부(160)로 입력될 수 있다. 예를 들면, 제1 증폭부(131)는, 보상부(160) 측으로 제1 증폭 전류(또는 제1 증폭 전압)를 출력하고, 제2 증폭부(132)는, 상기 보상부(160) 측으로 제2 증폭 전류(또는 제2 증폭 전압)를 출력하고, 제N 증폭부(133)는, 상기 보상부(160) 측으로 제N 증폭 전류(또는 제N 증폭 전압)를 출력할 수 있다.
보상부(160)는, 제1, 제2, 제N 증폭부(131, 132, 133)로부터 각각 출력된 증폭 신호에 기초하여 보상 전류 또는 보상 전압을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보상부(160)는, 제1 증폭부(131)로부터 출력된 제1 증폭 전류, 제2 증폭부(132)로부터 출력된 제2 증폭 전류, 및 제N 증폭부(133)로부터 출력된 제N 증폭 전류에 기초하여, 보상 전류를 생성할 수 있다. 상기 보상 전류는, 대전류 경로(111, 112) 상에 주입(inject)되거나 대전류 경로(111, 112)로부터 인출됨으로써, 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In을 상쇄 또는 저감시킬 수 있다. 보상부(160)의 출력 측은 대전류 경로(111, 112)에 상기 보상 전류를 흘려주기 위해 대전류 경로(111, 112)와 연결될 수 있지만, 증폭부(130)와는 절연될 수 있다. 예를 들면 보상부(160)는, 상기 절연을 위해 보상 변압기를 포함할 수 있다. 상기 보상 전류는, 대전류 경로(111, 112) 상에 주입됨으로써 노이즈 전류 In을 상쇄시키거나, 또는 노이즈 전류 In의 적어도 일부를 그라운드(예: 기준전위 1)로 흐르게 하여, 노이즈 전류 In을 감소시킬 수 있다. 이 경우 보상부(160)는 전류 보상에 해당할 수 있다. 전류 보상에 대한 상세한 설명은, 도 2 내지 도 4, 및 도 14 내지 도 15에서 후술된다.
다른 일 실시예에 따르면, 보상부(160)는 제1 증폭부(131)로부터 출력된 제1 증폭 전압 및 제2 증폭부(132)로부터 출력된 제2 증폭 전압에 기초하여, 대전류 경로(111, 112) 상에 직렬로 보상 전압을 발생시킬 수 있다. 보상부(160)의 출력 측은 대전류 경로(111, 112)에 직렬로 보상 전압을 발생시킬 수 있지만, 증폭부(131, 132)와는 절연될 수 있다. 예를 들면, 보상부(160)는 상기 절연을 위해 보상 변압기로 이루어질 수 있다. 상기 보상 전압은 대전류 경로(111, 112) 상에 흐르는 노이즈 전류 In를 억제하는 효과를 줄 수 있다. 이 경우 보상부(160)는 전압 보상에 해당할 수 있다. 전압 보상에 대한 상세한 설명은, 도 5 내지 도 7에서 후술된다.
보상부(160)는 제1 장치(300) 측으로부터 입력되는 노이즈를 전원 측인 앞 단에서 보상하는 피드포워드(feedforward) 타입일 수 있다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 능동형 보상 장치(100)는, 노이즈를 후단으로 돌아가서 보상하는 피드백(feedback) 타입의 보상부를 포함할 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 내용 중 2개의 증폭부를 사용하는 실시예에 대해서 보다 구체적인 일 예를 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100A)를 포함하는 시스템을 개략적으로 도시한 것이며, 도 3은 능동형 보상 장치(100A)의 구체적인 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100A)는, 센싱 변압기(120A), 제1 증폭부(131A), 제2 증폭부(132A), 보상 변압기(140A), 및 보상 커패시터부(150A)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센싱 변압기(120A)는 전술한 센싱부(120)의 일 예이며, 제1, 제2 증폭부(131A, 132A)는 전술한 제1, 제2 증폭부(131, 132)의 일 예이다. 따라서 전술한 센싱부(120) 및 제1, 제2 증폭부(131, 132)에 대한 설명은 센싱 변압기(120A) 및 제1, 제2 증폭부(131A, 132A)에 대한 설명에 상응할 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 전술한 보상부(160)는 보상 변압기(140A) 및 보상 커패시터부(150A)로 구현될 수 있다.
능동형 보상 장치(100A)는 제1 장치(300)와 연결되는 두 개의 대전류 경로(111, 112) 각각에 공통 모드로 입력되는 노이즈 전류 In을 능동적으로 보상할 수 있다.
일 실시예에서, 전술한 센싱부(120)의 일 예로써 센싱 변압기(120A)는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In 또는 노이즈 전류 In으로 인해 센싱 변압기(120A)의 양단에 유도된 전압을 감지하기 위한 수단일 수 있다. 센싱 변압기(120A)는 제1 장치(300) 측으로부터 대전류 경로(111, 112)(예: 전력선)로 입력되는 노이즈 전류로 인해 센싱 변압기(120A)의 양단에 유도된 전압을 센싱할 수 있다.
센싱 변압기(120A)는, 코어(C1), 대전류 경로(111, 112)(예: 전력선)에 상응하는 1차 측(예: 1차 권선), 및 증폭부(131A, 132A)의 입력단과 연결된 2차 측(예: 2차 권선)을 포함할 수 있다. 일 예를 들면, 1차 측에 해당하는 대전류 경로(111, 112)는 상기 코어(C1)를 통과하고, 2차 측에 해당하는 증폭부 측 전선은 상기 코어(C1)에 감겨있는 형태일 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 센싱 변압기(120A)의 1차 측은, 코어(C1)에 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 각각 통과하거나 감겨있을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센싱 변압기(120A)의 2차 측은, 제1 증폭부(131A)의 입력단에 차동으로 연결되는 제1 전선(L1) 및 제2 증폭부(132A)의 입력단에 차동으로 연결되는 제2 전선(L2)이 상기 코어(C1)에 각각 감겨있는 형태일 수 있다.
센싱 변압기(120A)는, 대전류 경로(111, 112)가 코어(C1)를 통과하는 1차 측에서 노이즈 전류 In에 의해 유도되는 자속 밀도에 기초하여 2차 측에 유도 전류 또는 유도 전압을 생성할 수 있다.
센싱 변압기(120A)는 구체적으로, 제1 대전류 경로(111)(예: 라이브선) 상의 노이즈 전류 In에 의해 유도되는 자속 밀도와, 제2 대전류 경로(112)(예: 중성선) 상의 노이즈 전류 In에 의해 유도되는 자속 밀도가 서로 중첩(또는 보강)되도록 구성될 수 있다. 이 때, 대전류 경로(111, 112) 상에는 대전류(I21, I22)도 흐르는데, 제1 대전류 경로(111) 상의 대전류(I21)에 의해 유도되는 자속 밀도와, 제2 대전류 경로(112) 상의 대전류(I22)에 의해 유도되는 자속 밀도는 서로 상쇄되도록 구성될 수 있다. 또한 일 예를 들면, 센싱 변압기(120A)는 제1 주파수 대역(예를 들어 150KHz 내지 30MHz의 범위를 갖는 대역)의 노이즈 전류 In에 의해 유도되는 자속 밀도의 크기가 제2 주파수 대역(예를 들어 50Hz 내지 60Hz의 범위를 갖는 대역)의 대전류(I21, I22)에 의해 유도되는 자속 밀도의 크기보다 크도록 구성될 수 있다.
이와 같이 센싱 변압기(120A)는 대전류(I21, I22)에 의해 유도되는 자속 밀도가 서로 상쇄될 수 있게 구성되어, 노이즈 전류 In만이 감지되도록 할 수 있다.
한편 본 발명의 일 실시예에 따르면 센싱 변압기(120A)는 상기 노이즈 전류 In에 기초하여, 제1 증폭부(131A)에 입력되는 신호 및 제2 증폭부(132A)에 입력되는 신호를 각각 출력할 수 있다. 즉 센싱 변압기(120A)는 2차 측에서 복수 개의 출력 신호를 병렬적으로 출력할 수 있다.
병렬 증폭부를 2개 쓰는 경우의 예를 들면, 센싱 변압기(120A)의 2차 측 중 제1 전선(L1)에서 발생되는 제1 유도 전류는 제1 증폭부(131A)에 차동으로 입력될 수 있고, 센싱 변압기(120A)의 2차 측 중 제2 전선(L2)에서 발생되는 제2 유도 전류는 제2 증폭부(132A)에 차동으로 입력될 수 있다.
또는, 예를 들면, 증폭부(131A, 132A)의 구성에 따라, 센싱 변압기(120A)의 2차 측의 제1 전선(L1)은 제1 증폭부(131A)의 입력단과 제1 증폭부(131A)의 기준전위(기준전위 2)를 연결하는 경로상에 배치될 수도 있다. 즉, 2차 측의 제1 전선(L1)의 일 단은 제1 증폭부(131A)의 입력단과 연결되고, 2차 측의 제1 전선(L1)의 타 단은 제1 증폭부(131A)의 기준전위(기준전위 2)와 연결될 수 있다. 마찬가지로, 센싱 변압기(120A)의 2차 측의 제2 전선(L2)은 제2 증폭부(132A)의 입력단과 제2 증폭부(132A)의 기준전위(기준전위 2)를 연결하는 경로상에 배치될 수 있다.
예를 들어, 센싱 변압기(120A)에서, 1차 측과 2차 측의 제1 전선(L1)의 권선비가 1:Nsen1이라고 하면, 제1 전선(L1)에 유도되는 전류, 즉 제1 증폭부(131A)에 입력되는 전류는 In/2Nsen1 이다. 또한 센싱 변압기(120A)에서, 1차 측과 2차 측의 제2 전선(L2)의 권선비가 1:Nsen2이라고 하면, 제2 전선(L2)에 유도되는 전류, 즉 제2 증폭부(132A)에 입력되는 전류는 In/2Nsen2 이다. 즉, 제1, 제2 증폭부(131A, 132A)는 노이즈 전류 In을 2개의 증폭부에 각각 나뉘어 병렬로 센싱할 수 있다.
따라서 일 실시예에 따르면 제1 전선(L1)과 제2 전선(L2)의 권선 횟수가 같으면, 제1 증폭부(131A) 및 제2 증폭부(132A)의 입력 전류는 서로 동일하거나 상응할 수 있다. 즉, 제1 전선(L1)과 제2 전선(L2)의 권선 횟수가 같으면, 노이즈 전류 In의 센싱에 의한 출력 전류는, 1/2씩 나뉘어져 제1 증폭부(131A) 및 제2 증폭부(132A)로 각각 입력될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 실시예에 따르면 제1 전선(L1)과 제2 전선(L2)의 권선 횟수는 서로 다를 수도 있다. 이 경우 제1 증폭부(131A)의 입력 전류 및 제2 증폭부(132A)의 입력 전류 역시 서로 상이할 수 있다.
제1 증폭부(131A)는, 상기 2차 측의 제1 전선(L1)에 유도되는 제1 유도 전류를, 제1 증폭부(131A)의 이득(예: F1)에 따라 증폭시킬 수 있다. 마찬가지로, 제2 증폭부(132A)는, 상기 2차 측의 제2 전선(L2)에 유도되는 제2 유도 전류를, 제2 증폭부(132A)의 이득(예: F2)에 따라 증폭시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 증폭부(131A)의 이득(F1)과 제2 증폭부(132A)의 이득(F2)은 서로 동일한 크기를 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들면 F1 = -F2를 만족하도록 설계할 수 있다. 이 경우 제1 증폭부(131A) 및 제2 증폭부(132A)는 서로 상보적으로 동작할 수 있다. 예를 들면 제1 증폭부(131A) 및 제2 증폭부(132A)는 full-bridge 형태로 동작할 수 있다.
하지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 일 실시예에 따르면, 제1 증폭부(131A)의 이득(F1)과 제2 증폭부(132A)의 이득(F2)은 서로 다를 수 있다.
보상 변압기(140A) 및 보상 커패시터부(150A)는, 전술한 보상부(160)에 상응할 수 있다. 제1 증폭부(131A)에 의해 증폭된 전류 및 제2 증폭부(132A)에 의해 증폭된 전류는 각각 보상 변압기(140A)의 1차 측으로 흐른다.
보상 변압기(140A)는, 능동 소자를 포함하는 증폭부(131A, 132A)를 대전류 경로(111, 112)로부터 절연시키기 위한 수단일 수 있다. 즉 보상 변압기(140A)는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서, 1차 측에 흐르는 증폭 전류에 기초하여 대전류 경로(111, 112)에 주입하기 위한 보상 전류를 2차 측에 생성하기 위한 수단일 수 있다.
보상 변압기(140A)는, 코어(C2), 증폭부(131A, 132A)의 출력단과 연결되는 1차 측(예: 1차 권선), 및 대전류 경로(111, 112)와 연결되는 2차 측(예: 2차 권선)을 포함할 수 있다. 보상 변압기(140A)는 하나의 코어(C2)에 상기 1차 측 전선(L3, L4) 및 상기 2차 측 전선이 감겨있는 형태일 수 있다. 보상 변압기(140A)의 1차 측은, 제1 증폭부(131A)의 출력 전류가 흐르는 전선(L3) 및 제2 증폭부(132A)의 출력 전류가 흐르는 전선(L4)이 상기 코어(C2)에 각각 감겨 있는 형태일 수 있다.
보상 변압기(140A)는 1차 측에 흐르는 전류에 의해 유도되는 자속 밀도에 기초하여 2차 측 전선에 유도 전류를 생성할 수 있다.
이 때 보상 변압기(140A)의 2차 측은 후술하는 보상 커패시터부(150A)와 능동형 보상 장치(100A)의 기준전위(기준전위 1)를 연결하는 경로상에 배치될 수 있다. 즉, 2차 측의 일 단은 보상 커패시터부(150A)를 통해 대전류 경로(111, 112)와 연결되고, 2차 측의 타 단은 능동형 보상 장치(100A)의 기준전위(기준전위 1)와 연결될 수 있다. 한편, 보상 변압기(140A)의 1차 측, 증폭부(131A, 132A), 및 센싱 변압기(120A)의 2차 측은 능동형 보상 장치(100A)의 나머지 구성요소들과 구분되는 기준전위(기준전위 2)와 연결될 수 있다. 능동형 보상 장치(100A)의 기준전위(기준전위 1)와 증폭부(131A, 132A)의 기준전위(기준전위 2)는 구분될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 보상 전류(또는 후술하는 실시예에서는 보상 전압)를 생성하는 구성요소에 대해서 나머지 구성요소와 상이한 기준전위를 사용하고, 별도의 전원을 사용함으로써 보상 전류를 생성하는 구성요소가 절연된 상태에서 동작하도록 할 수 있으며, 이로써 능동형 보상 장치(100A)의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
한편 보상 변압기(140A)의 1차 측은, 제1 증폭부(131A)에서 출력된 전류가 흐르는 제3 전선(L3) 및 제2 증폭부(132A)에서 출력된 전류가 흐르는 제4 전선(L4)이 각각 감길 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3 전선(L3)에는 제1 증폭부(131A)의 출력 전류인 F1* In/2Nsen1 이 흐를 수 있다. 또한 제4 전선(L4)에는 제2 증폭부(132A)의 출력 전류인 F2* In/2Nsen2 이 흐를 수 있다.
예를 들어, 보상 변압기(140A)에서 1차 측의 제3 전선(L3)과 2차 측의 권선비를 1:Ninj1, 1차 측의 제4 전선(L4)과 2차 측의 권선비를 1:Ninj2 라고 하면, 보상 변압기(140A)의 2차 측에 유도되는 전류는 'F1*In/2(Nsen1*Ninj1)+F2* In/2(Nsen2*Ninj2)'과 같을 수 있다.
일 실시예에 따르면 제1 증폭부(131A)와 그 입출력단 및 제2 증폭부(132A)와 그 입출력단이 서로 대칭일 수 있다(F1=F2, Nsen1=Nsen2, Ninj1=Ninj2). 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
보상 변압기(140A)를 통해 변환된 전류(즉, 2차 측 전류)는 보상 커패시터부(150A)를 통해 대전류 경로(111, 112)(예: 전력선)에 보상 전류(Ic)로써 주입되거나, 인출될 수 있다. 일 실시예에서 보상 전류(Ic)가 대전류 경로(111, 112)에 주입되는 경우, 노이즈 전류 In을 상쇄시키기 위해, 보상 전류(Ic)는 노이즈 전류 In와 위상이 반대일 수 있다. 다른 일 실시예에서 보상 전류(Ic)가 대전류 경로(111, 112)로부터 인출되는 경우, 보상 전류(Ic)는 노이즈 전류 In에 비례할 수 있다. 노이즈 전류 In의 적어도 일부는 보상 전류(Ic)로써 인출되어, 그라운드(즉, 기준전위 1)로 흐를 수 있다. 따라서 노이즈 전류 In가 감소될 수 있다.
보상 커패시터부(150A)는 전술한 바와 같이 보상 변압기(140A)의 2차 측에서 생성된 전류가 대전류 경로(111, 112) 각각으로 흐르는 경로를 제공할 수 있다.
보상 커패시터부(150A)는, 일 단이 보상 변압기(140A)의 2차 측과 연결되고, 타 단이 대전류 경로(111, 112)와 연결되는 두 개의 Y-커패시터(Y-capacitor, Y-cap)를 포함할 수 있다. 상기 두 Y-cap 각각의 일 단은 보상 변압기(140A)의 2차 측과 연결되는 노드를 공유하며, 상기 두 Y-cap 각각의 반대 단은 각각 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)와 연결되는 노드를 가질 수 있다.
보상 커패시터부(150A)는, 보상 변압기(140A)에 의해 유도된 보상 전류(Ic)를 전력선에 흘려주거나 전력선으로부터 인출할 수 있다. 이를 통해 능동형 보상 장치(100A)는 노이즈를 저감시킬 수 있다. .
본 발명의 일 실시에에 따른 능동형 보상 장치(100A)의 제1, 제2 증폭부(131A, 132A)는, full-bridge 회로를 이용하여 동일한 DC 전압 공급(예: 제3 장치(400)의 전압 공급)에 대하여도 2배의 전류 스윙을 수용 및 생성할 수 있다.
한편 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100A)는 감결합 커패시터부(170A)를 더 포함할 수 있다.
감결합 커패시터부(170A)는, 전술한 보상부(160)와 제2 장치(200)의 사이에 배치되며, 일 단이 기준전위 1과 연결되고 타 단이 대전류 경로(111, 112)와 각각 연결되는 두 개의 Y-커패시터로 구성될 수 있다.
감결합 커패시터부(170A)는 전술한 보상부(160)에서 제2 장치(200) 측으로의 출력 임피던스가 소정의 조건을 만족하도록 하는 수단일 수 있다. 바꾸어 말하면, 감결합 커패시터부(170A)는 보상 전류가 적어도 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)를 따라 제2 장치(200)측으로 출력되도록 하고, 다시 능동형 보상 장치(100A)측으로 돌아오지 않도록 하는 수단일 수 있다.
예를 들면 제2 장치(200) 측의 임피던스는 전력 시스템과 필터의 주변 상황에 따라 임의로 달라질 수 있다. 예를 들어, 가전 제품의 경우 그 구성 요소(예컨대 전동기, 전열기, 발광소자 등)에 따라 다양한 임피던스 값을 가질 수 있다. 감결합 커패시터부(170A)는 능동형 보상 장치(100)의 보상 전류의 출력 성능이 제2 장치(200)의 임피던스 값의 변화에 따라 크게 변동되지 않도록 하여, 다양한 시스템에서 적용될 수 있도록 한다.
한편 본 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100A)는 제1 장치(300) 측으로부터 입력되는 노이즈를, 전원 측인 앞 단에서 보상하는, 피드포워드(feedforward) 타입의 보상 필터일 수 있다. 또한 능동형 보상 장치(100A)는 전류 보상에 해당할 수 있다.
한편 본 발명에 따른 증폭부는, 제1 증폭부(131A) 및 제2 증폭부(132A)로 이루어지는 것에 한정되지 않으며, 도 4에 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100A-1)는 제1 증폭부(131A), 제2 증폭부(132A), 및 제N 증폭부(133A)를 포함하는 복수의 증폭부를 포함할 수 있다. 상기 복수의 증폭부(131A, 132A, 133A)는 서로 병렬적으로 동작할 수 있다. 예를 들면 복수의 증폭부(131A, 132A, 133A)는 센싱 변압기(120A) 및 보상 변압기(140A)에 각각 병렬적으로 연결될 수 있다. 제N 증폭부(133A)가 센싱 변압기(120A) 및 보상 변압부(140A)와 연결되는 방식은 제1, 제2 증폭부(131A, 132A)가 센싱 변압기(120A) 및 보상 변압부(140A)와 연결되는 방식에 상응할 수 있다.
예를 들어 도 4를 참조하여 설명하면, 센싱 변압기(120A)의 코어(C1)에는, 2차 측에 해당하며 제N 증폭부(133A)의 입력단에 차동으로 연결되는 제N 전선(미도시)이 추가로 권선될 수 있다. 예를 들면, 센싱 변압기(120A)의 2차 측의 제N 전선(미도시)에서 발생되는 제N 유도 전류는 제N 증폭부(133A)에 차동으로 입력될 수 있다.
또한 제N 증폭부(133A)는, 상기 입력되는 제N 유도 전류 및 제N 증폭부(133A)의 전류이득에 기초하여 제N 증폭부(133A)의 출력 전류를 출력할 수 있다. 제N 증폭부(133A)의 출력 전류가 흐르는 전선은, 보상 변압기(140A)의 코어(C2)에 추가로 권선될 수 있다. 이 경우 보상 변압기(140A)는 상기 제1, 제2, 제N 증폭부(131A, 132A, 133A) 각각의 출력 전류, 각각의 출력단에 대응하는 권선비에 보상 전류를 생성할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 실시예의 보다 구체적인 일 예를 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B)를 포함하는 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 능동형 보상 장치(100B)의 일 예로써, 능동형 보상 장치(100B-1)를 개략적으로 도시하며, 도 7은 도 5에 도시된 능동형 보상 장치(100B)의 다른 일 예로써, 능동형 보상 장치(100B-2)를 개략적으로 도시한다.
도 5를 참조하면, 능동형 보상 장치(100B)는, 센싱부(120B), 제1 증폭부(131B), 제2 증폭부(132B), 및 보상 변압기(160B)를 포함할 수 있다. 센싱부(120B), 제1, 제2 증폭부(131B, 132B), 보상 변압기(160B)는 각각 전술한 센싱부(120), 제1, 제2 증폭부(131, 132), 보상부(160)의 일 예이다.
능동형 보상 장치(100B)는 제1 장치(300)와 연결되는 두 개의 대전류 경로(111, 112) 각각에 공통 모드로 입력되는 노이즈 전류 In을 능동적으로 보상할 수 있다.
센싱부(120B)는 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In을 센싱하고, 노이즈 전류 In에 기초한 출력 신호를, 제1, 제2 증폭부(131B, 132B) 측으로 각각 출력할 수 있다. 센싱부(120B)는 노이즈 전류 In에 기초하여 제1 출력 신호 및 제2 출력 신호를 각각 출력할 수 있고, 상기 제1 출력 신호는 제1 증폭부(131B)에 입력되고 제2 출력 신호는 제2 증폭부(132B)에 입력될 수 있다. 예를 들면 제1 출력 신호는 제1 증폭부(131B)의 입력단에 차동 전압으로 입력될 수 있고, 제2 출력 신호는 제2 증폭부(132B)의 입력단에 차동 전압으로 입력될 수 있다. 센싱부(120B)의 구성에 따라 상기 제1 출력 신호 및 제2 출력 신호는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
제1 증폭부(131B)는 제1 증폭부(131B)에 입력된 전압 및 제1 증폭부(131B)의 전압이득의 곱에 상응하는 제1 출력 전압(V1)을 출력할 수 있다. 제2 증폭부(132B)는 제2 증폭부(132B)에 입력된 전압 및 제2 증폭부(132B)의 전압이득의 곱에 상응하는 제2 출력 전압(V2)을 출력할 수 있다. 제1, 제2 출력 전압(V1, V2)은 각각 증폭부(131B, 132B)의 기준전위 2에 대한 전위를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B)에서 제1 출력 전압(V1)과 제2 출력 전압(V2)의 차는 보상 변압기(160B)에 입력될 수 있다. 즉, 제1 출력 전압(V1)과 제2 출력 전압(V2)의 차는 보상 변압기(160B)의 입력 전압에 상응할 수 있다.
보상 변압기(160B)는, 전술한 보상부(160)의 일 예일 수 있다. 다시 말하면 전술한 보상부(160)는, 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B)에서, 보상 변압기(160B)로 구현할 수 있다.
보상 변압기(160B)의 1차 측에 걸리는 전압은, 상술한 제1 증폭부(131B)의 출력 전압(V1) 및 제2 증폭부(131B)의 출력 전압의 차에 상응할 수 있다.
보상 변압기(160B)는 상기 1차 측에 걸리는 전압에 기초하여, 2차 측인 대전류 경로(111, 112) 상에 직렬로 보상 전압을 유도할 수 있다. 상기 대전류 경로(111, 112) 상에 직렬로 생성되는 보상 전압은, 대전류 경로(111, 112) 상에 흐르는 노이즈 전류 In를 억제하는 효과를 줄 수 있다.
도 5에서 보상 변압기(160B)는 전원 측인 앞 단에서 (즉, 센싱부(120B)와 제2 장치(200)의 사이에서) 보상 전압을 생성하는 것으로 도시되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 일 예를 들면, 보상 변압기(160B)는 센싱부(120B)와 제1 장치(300) 사이의 대전류 경로(111, 112) 상에 보상 전압을 생성할 수도 있다.
이하 도 6 및 도 7을 참조하여, 능동형 보상 장치(100B)의 일 예인 능동형 보상 장치(100B-1, 100B-2)를 설명하기로 한다.
보상 장치(100B-1)와 보상 장치(100B-2)의 증폭부(131B, 132B) 및 보상 변압기(160B)는 서로 상응할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보상 장치(100B-1)의 센싱부(120B-1)와 보상 장치(100B-2)의 센싱부(120B-2)가 서로 상이할 수 있다.
일 실시예에 따른 보상 장치(100B-1, 100B-2)의 센싱부(120B-1, 120B-2)는, 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 감겨 있는 CM 초크에, 2차 측 전선이 덧감긴 형태일 수 있다. 이와 같이 CM 초크를 이용하여 센싱부(120B-1, 120B-2)를 형성하는 경우, 센싱부(120B-1, 120B-2)는 센싱 및 변압의 기능만 하는 것이 아니라, CM 초크로써 수동 필터의 역할을 할 수 있다.
즉, CM 초크에 2차 측 전선을 덧감아서 센싱부(120B-1, 120B-2)를 형성한 경우, 센싱부(120B-1, 120B-2)는 노이즈 전류 In의 센싱 및 변압과 함께, 노이즈 전류 In을 억제 또는 저지하는 역할을 동시에 할 수 있다.
센싱부(120B-1, 120B-2)의 1차 측은, CM 초크에 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 각각 감겨있는 권선일 수 있다.
한편 일 실시예에서(도 6 참조), 센싱부(120B-1)의 2차 측에는 하나의 전선이 상기 CM 초크에 덧감길 수 있다. 상기 하나의 전선은 제1 증폭부(131B)의 입력단에 병렬로 연결되고 동시에 제2 증폭부(132B)의 입력단에 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들면, 센싱부(120B-1)의 2차 측에 유도된 전압(Vsen)이 제1 증폭부(131B)의 입력단에 차동으로 입력되며, 동시에 제2 증폭부(132B)의 입력단에 차동으로 입력될 수 있다.
도 6의 실시예에서 예를 들면, 상기 센싱부(120B-1)의 2차 측에 유도된 전압(Vsen)은, 제1 증폭부(131B) 및 제2 증폭부(132B)에 동일하게 입력될 수 있다.
제1 증폭부(131B)는 제1 증폭부(131B)의 차동 입력 전압(Vsen)에 제1 증폭부(131B)의 전압이득(G1)을 곱한 값에 상응하는 제1 출력 전압(V1)을 출력할 수 있다. 제2 증폭부(132B)는 제2 증폭부(132B)의 차동 입력 전압(Vsen)에 제2 증폭부(132B)의 전압이득(G2)을 곱한 값에 상응하는 제2 출력 전압(V2)을 출력할 수 있다. 제1 출력 전압(V1) 및 제2 출력 전압(V2)은 증폭부(131B, 132B)의 기준전위 2를 기준으로 하는 전위일 수 있다. 상기 제1 출력 전압(V1)과 제2 출력 전압(V2)의 차는 보상 변압기(160B)의 입력 전압이 될 수 있다. 도 6의 일 실시예에 따르면, G1=-G2를 만족할 수 있다.
한편, 다른 일 실시예에서(도 7 참조), 센싱부(120B-2)의 2차 측에는 제1 증폭부(131B) 및 제2 증폭부(132B)에 각각 대응하는 전선이 상기 CM 초크에 각각 덧감길 수 있다. 예를 들면 센싱부(120B-2)의 2차 측은, 제1 증폭부(131B)의 입력단에 차동으로 연결되는 제1 전선(L11) 및 제2 증폭부(132A)의 입력단에 차동으로 연결되는 제2 전선(L12)이 상기 CM 초크에 각각 감겨있는 형태일 수 있다.
예를 들어 센싱부(120B-2)의 2차 측 중 제1 전선(L11)에 유도된 전압 Vsen1은 제1 증폭부(131B)에 차동 입력되며, 센싱부(120B-2)의 2차 측 중 제2 전선(L12)에 유도된 전압 Vsen2은 제2 증폭부(132B)에 차동 입력될 수 있다.
도 7의 실시예에서 상기 제1 증폭부(131B)의 차동 입력 전압 Vsen1 및 제2 증폭부(132B)의 차동 입력 전압 Vsen2은, 2차 측의 제1 전선(L11)의 권선수 및 2차 측의 제2 전선(L12)의 권선수에 기초하여 발생될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 전선(L11) 및 제2 전선(L12)은, 각 증폭부(131B, 132B)에 반대 위상의 입력 전압을 발생시키도록 권선될 수 있다. 예를 들어, 2차 측의 제1 전선(L11)및 제2 전선(L12)의 권선수가 동일하면, 각 증폭부(131B, 132B)의 차동 입력 전압 Vsen1 및 Vsen2은 서로 크기는 같고 반대 위상일 수 있다. 즉, Vsen1=-Vsen2일 수 있다. 예를 들어 제1 증폭부(131B)의 입력 전압 Vsen1은, 센싱부(120B-2)의 1차 측에 (즉, CM 초크 양단에) 유도되는 전압에, 1차 측과 2차 측의 제1 전선(L11)의 권선비를 곱한 값에 상응할 수 있다. 제2 증폭부(132B)의 입력 전압 Vsen2은, 센싱부(120B-2)의 1차 측에 유도되는 전압에, 1차 측과 2차 측의 제2 전선(L12)의 권선비를 곱한 값에 상응할 수 있다. 도 7의 일 실시예에 따르면 G1=+G2를 만족할 수 있다.
제1 증폭부(131B)는 제1 증폭부(131B)의 입력 전압(Vsen1)에 제1 증폭부(131B)의 전압이득(G1)을 곱한 값에 상응하는 제1 출력 전압(V1)을 출력할 수 있다. 제2 증폭부(132B)는 제2 증폭부(132B)의 차동 입력 전압(Vsen2)에 제2 증폭부(132B)의 전압이득(G2)을 곱한 값에 상응하는 제2 출력 전압(V2)을 출력할 수 있다. 제1 출력 전압(V1) 및 제2 출력 전압(V2)은 증폭부(131B, 132B)의 기준전위 2를 기준으로 하는 전위이다. 상기 제1 출력 전압(V1)과 제2 출력 전압(V2)의 차는 보상 변압기(160B)의 입력 전압이 될 수 있다.
한편, 다시 도 6 및 도 7을 함께 참조하면, 보상 변압기(160B)는 하나의 코어에 1차 측 전선 및 2차 측 전선이 통과하거나 적어도 1회 이상 감긴 구조일 수 있다. 상기 1차 측 전선은, 제1 증폭부(131B)의 출력단과 제2 증폭부(132B)의 출력단을 잇는 전선일 수 있다. 상기 2차 측 전선은 대전류 경로(111, 112)에 상응할 수 있다.
제1 증폭부(131B)의 출력과 제2 증폭부(132B)의 출력의 전위차는, 보상 변압기(160B)의 1차 측 전압이 되며, 보상 변압기(160B)는 상기 전위차에 기초하여 2차 측인 대전류 경로(111, 112) 상에 직렬로 보상 전압 Vinj1을 생성할 수 있다.
보상 변압기(160B)의 2차 측에 유도되는 보상 전압 Vinj1은, 상기 제1 증폭부(131B)의 출력과 제2 증폭부(132B)의 출력의 전위차에, 상기 1차 측과 상기 2차 측의 권선비를 곱한 값에 상응할 수 있다.
일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B-1, 100B-2)는 대전류 경로(111, 112) 상에 전압 보상(Vinj1)을 할 수 있고, 이는 센싱부(120B-1, 120B-2)의 CM 초크의 인덕턴스를 증가시키는 효과에 상응하는 효과를 주어, 노이즈 전류 In를 억제하는 효과를 줄 수 있다(L boost type).
한편, 일 실시예에 따른 보상 장치(100B-1, 100B-2)는 감결합 커패시터부(170B)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 감결합 커패시터부(170B)는, 센싱부(120B-1, 120B-2)와 제1 장치(300)의 사이에 배치될 수 있다. 감결합 커패시터부(170B)는, 일 단이 기준전위 1과 연결되고 타 단이 대전류 경로(111, 112)와 각각 연결되는 두 개의 Y-커패시터로 구성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100C)의 기능적 구성을 개략적으로 도시한다.
도 9는 도 8에 도시된 능동형 보상 장치(100C)의 일 예로써, 능동형 보상 장치(100C-1)를 개략적으로 도시하며, 도 10은 도 8에 도시된 능동형 보상 장치(100C)의 다른 일 예로써, 능동형 보상 장치(100C-2)를 개략적으로 도시한다. 도 8 내지 10에서는, 제1 장치(300), 제2 장치(200), 제3 장치(400), 기준전위 1, 기준전위 2가 생략되었다.
도 8을 참조하면, 능동형 보상 장치(100C)는, 센싱부(120C), 제1, 2, 3, 4 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C), 제1 보상부(160C), 및 제2 보상부(190C)를 포함할 수 있다.
능동형 보상 장치(100C)는 대전류 경로(111, 112) 상에 공통 모드로 발생되는 노이즈 전류 In을 능동적으로 보상할 수 있다.
센싱부(120C)는 전술한 센싱부(120)의 일 예로써, 센싱부(120)의 설명에 상응할 수 있다. 센싱부(120C)는, 센싱부(120C)의 1차 측인 대전류 경로(111, 112)에서 입력되는 노이즈 전류 In를 센싱하고, 노이즈 전류 In에 기초한 출력 신호를, 제1, 2, 3, 4 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C) 측으로 각각 출력할 수 있다. 예를 들면 센싱부(120C)는 노이즈 전류 In에 기초하여 각 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C)에 대응하는 4개의 출력 신호를 출력할 수 있다. 4개의 출력 신호 각각은 제1, 2, 3, 4 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C)에 각각 입력될 수 있다.
예를 들면 제1, 2 증폭부(131C, 132C)는 제1 보상부(160C)의 입력 신호를 생성하기 위한 구성이며, 제3, 4 증폭부(133C, 134C)는 제2 보상부(190C)의 입력 신호를 생성하기 위한 구성이다.
일 실시예에 따르면, 제1 증폭부(131C)의 입력단과 제3 증폭부(133C)의 입력단은 서로 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 증폭부(131C)의 차동 입력 전압과 제3 증폭부(133C)의 차동 입력 전압은 서로 동일할 수 있다. 한편, 제1 증폭부(131C)의 출력 신호(예: 전류 또는 전압)와 제3 증폭부(133C)의 출력 신호(예: 전류 또는 전압)은, 제1 증폭부(131C) 및 제3 증폭부(133C) 각각의 이득(gain)에 따라 달라질 수 있다. 한편 제1 증폭부(131C)의 출력 신호는 제1 보상부(160C)의 입력 측에 연결될 수 있으며, 제3 증폭부(133C)의 출력 신호는 제2 보상부(190C)의 입력 측에 연결될 수 있다.
일 실시에에 따르면, 제2 증폭부(132C)의 입력단과 제4 증폭부(134C)의 입력단은 서로 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제2 증폭부(132C)의 차동 입력 전압과 제4 증폭부(134C)의 차동 입력 전압은 서로 동일할 수 있다. 한편, 제2 증폭부(132C)의 출력 신호(예: 전류 또는 전압)와 제4 증폭부(134C)의 출력 신호(예: 전류 또는 전압)은, 제2 증폭부(132C) 및 제4 증폭부(134C) 각각의 이득(gain)에 따라 달라질 수 있다. 한편 제2 증폭부(132C)의 출력 신호는 제1 보상부(160C)의 입력 측에 연결될 수 있으며, 제4 증폭부(134C)의 출력 신호는 제2 보상부(190C)의 입력 측에 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 증폭부(131C)의 출력 전압(V11)과 제2 증폭부(132C)의 출력 전압(V12)의 차는, 제1 보상부(160C)의 입력 전압에 상응할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 증폭부(133C)의 출력 전압(V13)과 제4 증폭부(134C)의 출력 전압(V14)의 차는, 제2 보상부(190C)의 입력 전압에 상응할 수 있다.
한편 상기 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C)의 출력 전압(V11, V12, V13, V14)이란, 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C)의 기준전위 2를 기준으로 하는 전압을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 보상부(160C)는, 상기 제1 증폭부(131C)의 출력 전압(V11)과 제2 증폭부(132C)의 출력 전압(V12)의 차에 기초하여 대전류 경로(111, 112) 상에 직렬로 보상 전압을 유도할 수 있다. 상기 대전류 경로(111, 112) 상에 직렬로 생성되는 보상 전압은, 대전류 경로(111, 112) 상에 흐르는 노이즈 전류 In를 억제하는 효과를 줄 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 보상부(190C)는 상기 제3 증폭부(133C)의 출력 전압(V13)과 제4 증폭부(134C)의 출력 전압(V14)의 차에 기초하여 대전류 경로(111, 112)로부터 그라운드(예: 기준전위 1)로 보상 전류를 인출할 수 있다. 상기 보상 전류는, 대전류 경로(111, 112) 상에 흐르는 노이즈 전류 In의 크기를 감소시키는 효과를 줄 수 있다. 제2 보상부(190C)의 상세한 설명은 도 9 및 도 10을 통해 후술된다.
이하 도 9 및 도 10을 참조하여, 능동형 보상 장치(100C)의 일 예인 능동형 보상 장치(100C-1, 100C-2)를 설명하기로 한다.
보상 장치(100C-1)와 보상 장치(100C-2)의 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C), 제1 보상 변압기(161C), 제2 보상 변압기(191C), 및 보상 커패시터부(192C)는 서로 상응할 수 있다. 한편, 전술한 제1 보상부(160C)는 제1 보상 변압기(161C)를 포함하며, 제2 보상부(190C)는 제2 보상 변압기(191C) 및 보상 커패시터부(192C)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 보상 장치(100C-1)의 센싱부(120C-1)와 보상 장치(100C-2)의 센싱부(120C-2)가 서로 상이할 수 있다.
일 실시예에 따른 보상 장치(100C-1, 100C-2)의 센싱부(120C-1, 120C-2)는, 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 감겨 있는 CM 초크에, 2차 측 전선이 덧감긴 형태일 수 있다. 이와 같이 CM 초크를 이용하여 센싱부(120C-1, 120C-2)를 형성하는 경우, 센싱부(120C-1, 120C-2)는 센싱 및 변압의 기능만 하는 것이 아니라, CM 초크로써 수동 필터의 역할을 할 수 있다.
즉, CM 초크에 2차 측 전선을 덧감아서 센싱부(120C-1, 120C-2)를 형성한 경우, 센싱부(120C-1, 120C-2)는 노이즈 전류 In의 센싱 및 변압과 함께, 노이즈 전류 In을 억제 또는 저지하는 역할을 동시에 할 수 있다.
센싱부(120C-1, 120C-2)의 1차 측은, CM 초크에 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 각각 감겨있는 권선일 수 있다.
한편 일 실시예에서(도 9 참조), 센싱부(120C-1)의 2차 측에는 하나의 전선이 상기 CM 초크에 덧감길 수 있다. 상기 하나의 전선은 제1, 2, 3, 4 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C) 각각의 입력단에 모두 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들면, 센싱부(120C-1)의 2차 측에 유도된 전압(Vsen)이 제1, 2, 3, 4 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C) 모두의 입력단에 각각 차동으로 입력될 수 있다.
도 9의 실시예에서 예를 들면, 상기 센싱부(120C-1)의 2차 측에 유도된 전압(Vsen)은, 제1, 3 증폭부(131C, 133C) 및 제2, 4 증폭부(132C, 134C)에 동일하게 입력될 수 있다.
제1 증폭부(131C)는 제1 증폭부(131C)의 차동 입력 전압(Vsen)에 제1 증폭부(131C)의 전압이득(G1)을 곱한 값에 상응하는 제1 출력 전압(V11)을 출력할 수 있다. 제2 증폭부(132C)는 제2 증폭부(132C)의 차동 입력 전압(Vsen)에 제2 증폭부(132C)의 전압이득(G2)을 곱한 값에 상응하는 제2 출력 전압(V12)을 출력할 수 있다. 제1 출력 전압(V11) 및 제2 출력 전압(V12)은 증폭부(131C, 132C)의 기준전위(기준전위 2)를 기준으로 하는 전위일 수 있다. 상기 제1 출력 전압(V11)과 제2 출력 전압(V12)의 차는 제1 보상 변압기(161C)의 입력 전압이 될 수 있다. 도 9의 일 실시예에 따르면, G1=-G2를 만족할 수 있다.
제3 증폭부(133C)는 제3 증폭부(133C)의 차동 입력 전압(Vsen)에 제3 증폭부(133C)의 전압이득(G3)을 곱한 값에 상응하는 제3 출력 전압(V13)을 출력할 수 있다. 제4 증폭부(134C)는 제4 증폭부(134C)의 차동 입력 전압(Vsen)에 제4 증폭부(134C)의 전압이득(G4)을 곱한 값에 상응하는 제4 출력 전압(V14)을 출력할 수 있다. 제3 출력 전압(V13) 및 제4 출력 전압(V14)은 증폭부(133C, 134C)의 기준전위(기준전위 2)를 기준으로 하는 전위일 수 있다. 상기 제3 출력 전압(V13)과 제4 출력 전압(V14)의 차는 제2 보상 변압기(191C)의 입력 전압이 될 수 있다. 도 9의 일 실시예에 따르면, G3=-G4를 만족할 수 있다.
한편, 다른 일 실시예에서(도 10 참조), 센싱부(120C-2)의 2차 측에는 제1, 3 증폭부(131C, 133C)의 입력단에 병렬 연결되는 제1 전선(L21) 및 제2, 4 증폭부(132C, 134C)의 입력단에 병렬 연결되는 제2 전선(L22)이 상기 CM 초크에 각각 덧감길 수 있다.
예를 들어 센싱부(120C-2)의 2차 측 중 제1 전선(L21)에 유도된 전압 Vsen1은 제1 증폭부(131C) 및 제3 증폭부(133C)에 각각 차동 입력될 수 있다. 센싱부(120C-2)의 2차 측 중 제2 전선(L22)에 유도된 전압 Vsen2은 제2 증폭부(132C) 및 제4 증폭부(134C)에 차동 입력될 수 있다.
도 10의 실시예에서 상기 입력 전압 Vsen1 및 Vsen2은, 센싱부(120C-2)의 2차 측의 제1 전선(L21)의 권선수 및 2차 측의 제2 전선(L22)의 권선수에 기초하여 발생될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 전선(L21) 및 제2 전선(L22)은, 제1, 3 증폭부(131C, 133C)와 제2, 4 증폭부(132C, 134C)에 반대 위상의 입력 전압을 발생시키도록 권선될 수 있다.
예를 들어, 2차 측의 제1 전선(L21)및 제2 전선(L22)의 권선수가 동일하면, 각 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C)의 차동 입력 전압 Vsen1 및 Vsen2은 서로 크기는 같고 반대 위상일 수 있다. 즉, Vsen1=-Vsen2일 수 있다. 예를 들어 제1, 3 증폭부(131C, 133C)의 입력 전압 Vsen1은, 센싱부(120C-2)의 1차 측에 (즉, CM 초크 양단에) 유도되는 전압에, 1차 측 대 제1 전선(L21)의 권선비를 곱한 값에 상응할 수 있다. 제2, 4 증폭부(132C, 134C)의 입력 전압 Vsen2은, 센싱부(120C-2)의 1차 측에 유도되는 전압에, 1차 측 대 제2 전선(L12)의 권선비를 곱한 값에 상응할 수 있다.
제1 증폭부(131C)는 제1 증폭부(131C)의 입력 전압(Vsen1)에 제1 증폭부(131C)의 전압이득(G1)을 곱한 값에 상응하는 제1 출력 전압(V11)을 출력할 수 있다. 제2 증폭부(132C)는 제2 증폭부(132C)의 차동 입력 전압(Vsen2)에 제2 증폭부(132C)의 전압이득(G2)을 곱한 값에 상응하는 제2 출력 전압(V12)을 출력할 수 있다. 제3 증폭부(133C)는 제3 증폭부(133C)의 입력 전압(Vsen1)에 제3 증폭부(133C)의 전압이득(G3)을 곱한 값에 상응하는 제3 출력 전압(V13)을 출력할 수 있다. 제4 증폭부(134C)는 제4 증폭부(134C)의 차동 입력 전압(Vsen2)에 제4 증폭부(134C)의 전압이득(G4)을 곱한 값에 상응하는 제4 출력 전압(V14)을 출력할 수 있다. 도 10의 일 실시예에 따르면, G1=+G2, G3=+G4를 만족할 수 있다.
상기 출력 전압 V11, V12, V13, V14는 증폭부(131C, 132C, 133C, 134C)의 기준전위 2를 기준으로 하는 전위이다. 상기 제1 출력 전압(V11)과 제2 출력 전압(V12)의 차는 제1 보상 변압기(161C)의 입력 전압이 될 수 있다. 상기 제3 출력 전압(V13)과 제4 출력 전압(V14)의 차는 제2 보상 변압기(191C)의 입력 전압이 될 수 있다.
한편, 다시 도 9 및 도 10을 함께 참조하면, 제1 보상 변압기(161C)는 하나의 코어에 1차 측 전선 및 2차 측 전선이 통과하거나 적어도 1회 이상 감긴 구조일 수 있다. 상기 1차 측 전선은, 제1 증폭부(131C)의 출력단과 제2 증폭부(132C)의 출력단을 잇는 전선일 수 있다. 상기 2차 측 전선은 대전류 경로(111, 112)에 상응할 수 있다.
제1 증폭부(131C)의 출력과 제2 증폭부(132C)의 출력의 전위차(예: V11-V12)는 제1 보상 변압기(161C)의 1차 측 전압이 되며, 제1 보상 변압기(161C)는 상기 전위차에 기초하여 2차 측인 대전류 경로(111, 112) 상에 직렬로 보상 전압 Vinj1을 생성할 수 있다. 보상 전압 Vinj1은, 상기 제1 보상 변압기(161C)의 1차 측 전압에, 상기 1차 측과 상기 2차 측의 권선비를 곱한 값에 상응할 수 있다.
일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100C-1, 100C-2)는 대전류 경로(111, 112) 상에 전압 보상(Vinj1)을 할 수 있고, 이는 센싱부(120C-1, 120C-2)의 CM 초크의 인덕턴스를 증가시키는 효과에 상응하는 효과를 주어, 노이즈 전류 In를 억제하는 효과를 줄 수 있다(L boost type).
한편 제2 보상 변압기(191C) 및 보상 커패시터부(192C)는, 전술한 제2 보상부(190C)에 상응할 수 있다. 제2 보상 변압기(191C)는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서, 1차 측에 발생되는 전압에 기초하여 대전류 경로(111, 112)에 주입하기 위한 보상 전류를 2차 측에 생성하기 위한 수단일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 보상 변압기(191C)는 제2, 4 증폭부(132C, 134C)의 출력단과 연결되는 1차 측(예: 1차 권선), 및 대전류 경로(111, 112)와 연결되는 2차 측(예: 2차 권선)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 증폭부(132C)의 출력단과 제4 증폭부(134C)의 출력단을 잇는 전선이 제2 보상 변압기(191C)의 1차 측에 권선될 수 있다.
제2 보상 변압기(191C)는 하나의 코어에 상기 1차 측 전선 및 상기 2차 측 전선이 통과하거나 적어도 1회 이상 감긴 구조일 수 있다.
제2 보상 변압기(191C)의 2차 측은 보상 커패시터부(192C)와 보상 장치(100C-1, 100C-2)의 기준전위(기준전위 1)를 연결하는 경로상에 배치될 수 있다. 즉, 2차 측의 일 단은 보상 커패시터부(192C)를 통해 대전류 경로(111, 112)와 연결되고, 2차 측의 타 단은 보상 장치(100C-1, 100C-2)의 기준전위(기준전위 1)와 연결될 수 있다.
제2 보상 변압기(191C)의 1차 측 전압은, 제3 증폭부(133C)의 출력과 제4 증폭부(134C)의 출력의 전위차(예: V13-V14)일 수 있다. 제2 보상 변압기(191C)는 상기 1차 측 전압(예: V13-V14) 및 권선비에 기초하여 2차 측에 유도 전압 Vinj2을 생성할 수 있다. 유도 전압 Vinj2은 상기 1차 측 전압(예: V13-V14) 및 권선비의 곱에 상응할 수 있다.
제2 보상 변압기(191C)를 통해 변환된 전압 Vinj2은, 보상 커패시터부(192C)를 통해 대전류 경로(111, 112)(예: 전력선)에서 보상 전류 Ic를 인출할 수 있다.
보상 커패시터부(192C)는 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류의 적어도 일부가 제2 보상 변압기(191C)의 2차 측으로 인출되는 경로를 제공할 수 있다.
보상 커패시터부(192C)는, 일 단이 제2 보상 변압기(191C)의 2차 측과 연결되고, 타 단이 대전류 경로(111, 112)와 각각 연결되는 두 개의 Y-커패시터(Y-capacitor, Y-cap)를 포함할 수 있다.
보상 커패시터부(192C)는, 제2 보상 변압기(191C)에 의해 유도된 전압 Vinj2에 기초하여 전력선으로부터 보상 전류 Ic를 인출할 수 있다. 보상 전류 Ic가 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류를 보상(또는 상쇄)함으로써, 보상 장치(100C-1, 100C-2)는 노이즈를 저감시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100D)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다. 이하에서는 도 1 내지 10을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용의 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면 능동형 보상 장치(100D)는 제1 장치(300D)와 연결되는 대전류 경로(111D, 112D, 113D) 각각에 공통 모드로 입력되는 노이즈 전류 In을 능동적으로 보상할 수 있다.
이를 위해 능동형 보상 장치(100D)는 세 개의 대전류 경로(111D, 112D, 113D), 센싱부(120D), 센싱부(120D)의 출력 측에 병렬로 배치된 제1, 제2, 제N 증폭부(131D, 132D, 133D), 및 상기 제1, 제2, 제N 증폭부(131D, 132D, 133D)의 출력 측에 배치된 보상부(160D)를 포함할 수 있다(N은 2 이상의 자연수).
도 1에서 설명한 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100)와 대비하여 살펴보면, 도 11에 도시된 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100D)는 세 개의 대전류 경로(111D, 112D, 113D)를 포함하고, 이에 따라 센싱부(120D)의 1차 측, 및 보상부(160D)의 2차 측에서 차이점이 있다.
능동형 보상 장치(100D)는 서로 구분되는 제1 대전류 경로(111D), 제2 대전류 경로(112D) 및 제3 대전류 경로(113D)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 대전류 경로(111D)는 R상, 상기 제2 대전류 경로(112D)는 S상, 상기 제3 대전류 경로(113D)는 T상의 전력선일 수 있다. 노이즈 전류 In은 제1 대전류 경로(111D), 제2 대전류 경로(112D) 및 제3 대전류 경로(113D) 각각에 공통 모드로 입력될 수 있다.
센싱부(120D)는 전술한 센싱 변압기(120A), 센싱부(120B)(예: 120B-1, 120B-2)에 상응할 수 있다. 다만, 센싱부(120D)의 1차 측은, 제1 대전류 경로(111D), 제2 대전류 경로(112D) 및 제3 대전류 경로(113D) 상에 각각에 배치될 수 있다.
센싱부(120D)의 2차 측은, 제1 증폭부(131D)의 입력에 상응하는 제1 출력, 제2 증폭부(132D)의 입력에 상응하는 제2 출력, 제N 증폭부(133D)의 입력에 상응하는 제3 출력을 각각 병렬로 출력할 수 있다.
보상부(160D)의 1차 측의 입력 신호는, 상기 제1, 2, N 증폭부(131D, 132D, 133D) 각각에서 출력된 출력 신호에 기초할 수 있다.
보상부(160D)는, 전술한 바와 같은 전류 보상을 수행하는, 보상 변압기(140A)와 보상 커패시터부(150A)에 상응할 수 있다. 또는 보상부(160D)는, 전술한 바와 같은 전압 보상을 수행하는, 보상 변압기(160B)에 상응할 수도 있다.
뿐만 아니라, 센싱부(120D)는 전술한 센싱부(120C)에 상응하고, 보상부(160D)는 전술한 제1 보상부(160C)에 상응하고, 능동형 보상 장치(100D)는 제2 보상부(190C)에 상응하는 전압 보상을 수행하는 보상부를 더 포함할 수도 있다.
한편 보상부(160D)의 2차 측은, 제1 대전류 경로(111D), 제2 대전류 경로(112D) 및 제3 대전류 경로(113D) 각각에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면 보상부(160D)는, 제1, 2 증폭부(131D, 132D)에서 각각 출력된 전압(즉, 1차 측 전압)에 기초하여, 세 개의 대전류 경로(111D, 112D, 113D) 각각에 직렬로 보상 전압(즉, 2차 측 전압)을 생성할 수 있다. 이 경우 예를 들면 보상부(160D)는 보상 변압기를 포함할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 보상부(160D)는 제1, 2, N 증폭부(131D, 132D, 133D)에서 각각 출력된 전류에 기초하여 생성된 유도 전류에 기초하여 제1 대전류 경로(111D), 제2 대전류 경로(112D) 및 제3 대전류 경로(113D) 각각에 보상 전류를 주입하거나, 보상 전류를 기준전위 1로 인출할 수 있다. 이 경우 예를 들면 보상부(160D)는 보상 변압기 및 보상 커패시터부를 포함할 수 있다.
이와 같은 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100D)는 3상 3선의 전력 시스템의 전력선 상의 공통 모드 노이즈를 보상할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100E)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다. 이하에서는 도 1 내지 10을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용의 설명은 생략한다.
도 12를 참조하면 능동형 보상 장치(100E)는 제1 장치(300E)와 연결되는 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E) 각각에 공통 모드로 입력되는 노이즈 전류 In을 능동적으로 보상할 수 있다.
이를 위해 능동형 보상 장치(100E)는 네 개의 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E), 센싱부(120E), 센싱부(120E)의 출력 측에 병렬로 배치된 제1, 제2, 제N 증폭부(131E, 132E, 133E), 및 상기 제1, 제2, 제N 증폭부(131E, 132E, 133E)의 출력 측에 배치된 보상부(160E)를 포함할 수 있다(N은 2 이상의 자연수).
도 1에서 설명한 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100)와 대비하여 살펴보면, 도 12에 도시된 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100E)는 네 개의 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E)를 포함하고, 이에 따라 센싱부(120E)의 1차 측, 및 보상부(160E)의 2차 측에서 차이점이 있다.
능동형 보상 장치(100E)는 서로 구분되는 제1 대전류 경로(111E), 제2 대전류 경로(112E), 제3 대전류 경로(113E), 및 제4 대전류 경로(114E)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 대전류 경로(111E)는 R상, 상기 제2 대전류 경로(112E)는 S상, 상기 제3 대전류 경로(113E)는 T상, 상기 제4 대전류 경로(114E)는 N상의 전력선일 수 있다. 노이즈 전류 In은 제1 대전류 경로(111E), 제2 대전류 경로(112E), 제3 대전류 경로(113E), 및 제4 대전류 경로(114E) 각각에 공통 모드로 입력될 수 있다.
센싱부(120E)는 전술한 센싱 변압기(120A), 센싱부(120B)(예: 120B-1, 120B-2)에 상응할 수 있다. 다만, 센싱부(120E)의 1차 측은, 제1 대전류 경로(111E), 제2 대전류 경로(112E), 제3 대전류 경로(113E), 및 제4 대전류 경로(114E) 상에 각각 배치될 수 있다.
센싱부(120E)의 2차 측은, 제1 증폭부(131E)의 입력에 상응하는 제1 출력, 제2 증폭부(132E)의 입력에 상응하는 제2 출력, 제N 증폭부(133E)의 입력에 상응하는 제3 출력을 각각 병렬로 출력할 수 있다.
보상부(160E)의 1차 측의 입력 신호는, 상기 제1, 2, N 증폭부(131E, 132E, 133E) 각각에서 출력된 출력 신호에 기초할 수 있다.
보상부(160E)는, 전술한 바와 같은 전류 보상을 수행하는, 보상 변압기(140A)와 보상 커패시터부(150A)에 상응할 수 있다. 또는 보상부(160E)는, 전술한 바와 같은 전압 보상을 수행하는, 보상 변압기(160B)에 상응할 수도 있다.
뿐만 아니라, 센싱부(120E)는 전술한 센싱부(120C)에 상응하고, 보상부(160E)는 전술한 제1 보상부(160C)에 상응하고, 능동형 보상 장치(100E)는 제2 보상부(190C)에 상응하는 전압 보상을 수행하는 보상부를 더 포함할 수도 있다.
한편 보상부(160E)의 2차 측은, 제1 대전류 경로(111E), 제2 대전류 경로(112E), 제3 대전류 경로(113E), 및 제4 대전류 경로(114E) 각각에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면 보상부(160E)는, 제1, 2 증폭부(131E, 132E)에서 각각 출력된 전압(즉, 1차 측 전압)에 기초하여, 네 개의 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E) 각각에 직렬로 보상 전압(즉, 2차 측 전압)을 생성할 수 있다. 이 경우 예를 들면 보상부(160E)는 보상 변압기를 포함할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 보상부(160E)는 제1, 2, N 증폭부(131E, 132E, 133E)에서 각각 출력된 전류에 기초하여 생성된 유도 전류에 기초하여 제1 대전류 경로(111E), 제2 대전류 경로(112E), 제3 대전류 경로(113E), 및 제4 대전류 경로(114E) 각각에 보상 전류를 주입하거나, 보상 전류를 기준전위 1로 인출할 수 있다. 이 경우 예를 들면 보상부(160E)는 보상 변압기 및 보상 커패시터부를 포함할 수 있다.
이와 같은 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100E)는 3상 4선의 전력 시스템의 전력선 상의 공통 모드 노이즈를 보상할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100F)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다. 능동형 보상 장치(100F)는, 도 1의 설명에서 다른 일 예로써 전술한 바와 같이, 노이즈를 전원 측인 앞 단에서 센싱하여 후단으로 돌아가서 보상하는 타입의 실시예이다.
도 14는 도 13에 도시된 능동형 보상 장치(100F)의 일 예로써 능동형 보상 장치(100F-1)를 개략적으로 도시하며, 도 15는 도 13에 도시된 능동형 보상 장치(100F)의 다른 일 예로써 능동형 보상 장치(100F-2)를 개략적으로 도시한다.
도 13을 참조하면, 능동형 보상 장치(100F)는, 센싱부(120F), 제1 증폭부(135F), 제2 증폭부(136F), 및 보상부(190F)를 포함할 수 있다. 도 14 및 도 15를 참조하면, 보상부(190F)는, 보상 변압기(191F) 및 보상 커패시터부(192F)를 포함할 수 있다.
센싱부(120F), 제1 증폭부(135F), 제2 증폭부(136F), 및 보상부(190F)는 각각 도 8 내지 도 10에서 전술한 센싱부(120C), 제3 증폭부(133C), 제4 증폭부(134C), 및 제2 보상부(190C)에 상응할 수 있다.
능동형 보상 장치(100F)는 제1 장치(300)와 연결되는 두 개의 대전류 경로(111, 112) 각각에 공통 모드로 입력되는 노이즈 전류 In을 능동적으로 보상할 수 있다.
센싱부(120F)는 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In을 센싱하고, 노이즈 전류 In에 기초한 출력 신호를, 제1, 제2 증폭부(135F, 136F) 측으로 각각 출력할 수 있다. 센싱부(120F)는 노이즈 전류 In에 기초하여 제1 출력 신호 및 제2 출력 신호를 각각 출력할 수 있고, 상기 제1 출력 신호는 제1 증폭부(135F)에 입력되고 제2 출력 신호는 제2 증폭부(136F)에 입력될 수 있다.
도 14 및 15를 참조하면, 센싱부(120F)는, 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 감겨 있는 CM 초크에, 2차 측 전선이 덧감긴 형태일 수 있다. 센싱부(120F-1, 120F-2)의 1차 측은, CM 초크에 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 각각 감겨있는 권선일 수 있다.
한편 일 실시예에서(도 14 참조), 센싱부(120F-1)의 2차 측에는 하나의 전선이 상기 CM 초크에 덧감길 수 있다. 상기 하나의 전선은 제1 증폭부(135F)의 입력단 및 제2 증폭부(136F)의 입력단에 병렬로 연결될 수 있다.
이 경우 예를 들면, 상기 센싱부(120F-1)의 2차 측에 유도된 전압(Vsen)은, 제1 증폭부(135F) 및 제2 증폭부(136F)에 동일하게 입력될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 증폭부(135F)의 전압이득이 G5이고, 제2 증폭부(136F)의 전압이득이 G6일 때, G5 = -G6을 만족할 수 있다. 제1 증폭부(135F)의 출력 전압과 제2 증폭부(136F)의 출력 전압의 차는, 보상부(190F)의 입력 전압이 될 수 있다. 즉, 보상 변압기(191F)의 입력 전압이 될 수 있다.
한편, 다른 일 실시예에서 (도 15 참조), 센싱부(120F-2)의 2차 측에는, 제1 증폭부(135F)의 입력단에 병렬 연결되는 제1 전선(L31) 및 제2 증폭부(136F)의 입력단에 병렬 연결되는 제2 전선(L32)이 상기 CM 초크에 각각 덧감길 수 있다.
예를 들어 센싱부(120F-2)의 2차 측 중 제1 전선(L31)에 유도된 전압 Vsen1은 제1 증폭부(135F)에 각각 차동 입력될 수 있다. 센싱부(120F-2)의 2차 측 중 제2 전선(L32)에 유도된 전압 Vsen2은 제2 증폭부(136F)에 차동 입력될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전선(L31) 및 제2 전선(L32)은, 제1 증폭부(135F)와 제2 증폭부(136F)에 크기는 같고 반대 위상인 입력 전압을 발생시키도록 권선될 수 있다. 예를 들어, 2차 측의 제1 전선(L21)및 제2 전선(L22)의 권선수가 동일하면, Vsen1=-Vsen2일 수 있다. 또한 제1 증폭부(135F)의 전압이득이 G5이고, 제2 증폭부(136F)의 전압이득이 G6일 때, G5 = +G6을 만족할 수 있다. 제1 증폭부(135F)의 출력 전압과 제2 증폭부(136F)의 출력 전압의 차는, 보상부(190F)의 입력 전압이 될 수 있다. 즉, 보상 변압기(191F)의 입력 전압이 될 수 있다.
한편, 다시 도 14 및 15를 함께 참조하면, 보상 변압기(191F) 및 보상 커패시터부(192F)는, 전술한 제2 보상 변압기(191C) 및 보상 커패시터부(192C)에 상응할 수 있다.
보상 변압기(191F)는, 입력 전압 및 권선비에 따라 2차 측에 유도 전압 Vinj2를 발생시킬 수 있다. 보상 변압기(191F)를 통해 변환된 전압 Vinj2은, 보상 커패시터부(192F)를 통해 대전류 경로(111, 112)(예: 전력선)에서 보상 전류 Ic를 인출할 수 있다.
한편, 도 13, 14, 15에 도시된 능동형 보상 장치(100F, 100F-1, 100F-2) 역시, 도 11 및 도 12와 같은 3상3선 시스템, 3상4선 시스템에 적용 가능함은 물론이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 능동형 보상 장치에서 수용 및 보상 가능한 노이즈가 커질 수 있다. 예를 들면 동일한 DC 전압 공급(예: 제3 장치(400)의 전압 공급)에 대하여도, 병렬적 증폭부를 이용함으로써 능동형 보상 장치가 수용 및 보상 가능한 노이즈 전류가 더 커질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 동일한 노이즈를 센싱 및 보상하는 경우에도 증폭부가 받는 스트레스를 줄일 수 있다. 구체적으로, 복수 개의 병렬 증폭부를 사용하여, 제한된 DC전압(예: 제3 장치(400)의 공급 전압) 내에서 최대 노이즈 감내량을 증가시킬 수 있다.
또한, 다양한 실시예에 따른 능동형 보상 장치는, CM 초크만 단독으로 사용하는 경우와는 달리, 고전력용으로 이용되더라도, 크기의 증가 정도나 가격의 증가 정도가 미미할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 능동형 보상 장치는, 대전류 경로(예: 전력선)로부터 전기적으로 절연되는 구조이므로, 증폭부(130)에 포함된 소자들을 EOS(electrical overstress)로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 증폭부(130)는, 전력선으로부터 절연되므로, 제어 보드에 사용되는 DC 저전압(예: 제3 장치(400), 48V 이내)을 이용할 수 있다. 따라서, 증폭부(130)는, 별도의 전력 변환 회로가 필요하지 않다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 제1 장치와 연결되는 적어도 둘 이상의 대전류 경로 각각에 공통 모드로 발생하는 노이즈를 능동적으로 보상하는 능동형 보상 장치에 있어서,
    제2 장치에 의해 공급되는 대전류를 상기 제1 장치에 전달하는 적어도 둘 이상의 대전류 경로;
    상기 대전류 경로 상의 공통 모드 노이즈 전류를 센싱하고, 상기 노이즈 전류에 기초하여 복수의 출력 신호를 병렬적으로 생성하는 센싱부;
    상기 복수의 출력 신호 각각을 증폭하여 복수의 증폭 신호를 병렬적으로 생성하는, 상기 복수의 출력 신호에 각각 대응하는 복수의 증폭부;
    상기 복수의 증폭 신호에 기초하여 상기 대전류 경로로부터 보상 전류를 인출시키거나, 또는 상기 대전류 경로 상에 보상 전압을 발생시키는 보상부;를 포함하는, 능동형 보상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는, 상기 대전류 경로 상에 배치되는 1차 측 및 상기 복수의 출력 신호가 병렬적으로 생성되는 2차 측을 포함하는 변압기를 포함하고,
    상기 센싱부의 2차 측에는, 상기 복수의 증폭부 중 제1 증폭부의 입력단에 연결되는 제1 전선 및 상기 복수의 증폭부 중 제2 증폭부의 입력단에 연결되는 제2 전선이 각각 권선되는, 능동형 보상 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보상부는, 상기 복수의 증폭부 각각의 출력단과 연결되는 1차 측, 및 상기 대전류 경로와 연결되는 2차 측을 포함하는 변압기를 포함하고,
    상기 보상부의 1차 측에는, 상기 복수의 증폭부 중 제1 증폭부에서 출력된 전류가 흐르는 제3 전선 및 상기 복수의 증폭부 중 제2 증폭부에서 출력된 전류가 흐르는 제4 전선이 각각 권선되는, 능동형 보상 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 증폭부는 제1 증폭부 및 제2 증폭부로 구성되고,
    상기 보상부는, 상기 제1 증폭부의 출력단 및 상기 제2 증폭부의 출력단을 잇는 전선이 1차 측 전선으로써 코어를 통과하거나 권선되고, 상기 대전류 경로가 2차 측 전선으로써 상기 코어를 통과하거나 권선된 구조인, 능동형 보상 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 증폭부는 제1 증폭부, 제2 증폭부, 제3 증폭부, 및 제4 증폭부로 구성되고,
    상기 센싱부는, 상기 노이즈 전류에 기초하여, 제1 출력 전압 및 제2 출력 전압을 생성하고,
    상기 제1 출력 전압은 상기 제1 증폭부 및 상기 제3 증폭부에 각각 차동으로 입력되고, 상기 제2 출력 전압은 상기 제2 증폭부 및 상기 제4 증폭부에 각각 차동으로 입력되고,
    상기 보상부는, 상기 제1 증폭부에서 출력된 제1 증폭 전압 및 상기 제2 증폭부에서 출력된 제2 증폭 전압에 기초하여 상기 대전류 경로 상에 보상 전압을 발생시키고,
    상기 능동형 보상 장치는, 상기 제3 증폭부에서 출력된 제3 증폭 전압 및 상기 제4 증폭부에서 출력된 제4 증폭 전압에 기초하여 상기 대전류 경로로부터 보상 전류를 인출하는 다른 보상부;를 더 포함하는,
    능동형 보상 장치.
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