KR102580432B1 - Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit - Google Patents

Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit Download PDF

Info

Publication number
KR102580432B1
KR102580432B1 KR1020200183864A KR20200183864A KR102580432B1 KR 102580432 B1 KR102580432 B1 KR 102580432B1 KR 1020200183864 A KR1020200183864 A KR 1020200183864A KR 20200183864 A KR20200183864 A KR 20200183864A KR 102580432 B1 KR102580432 B1 KR 102580432B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
integrated circuit
compensation
unit
active
Prior art date
Application number
KR1020200183864A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220092258A (en
Inventor
정상영
김진국
Original Assignee
이엠코어텍 주식회사
울산과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이엠코어텍 주식회사, 울산과학기술원 filed Critical 이엠코어텍 주식회사
Priority to KR1020200183864A priority Critical patent/KR102580432B1/en
Priority to EP21911153.1A priority patent/EP4270752A1/en
Priority to PCT/KR2021/007359 priority patent/WO2022139083A1/en
Priority to JP2023535960A priority patent/JP2023553185A/en
Priority to US17/474,558 priority patent/US11908614B2/en
Priority to US17/449,038 priority patent/US11949393B2/en
Priority to US17/450,361 priority patent/US11901832B2/en
Publication of KR20220092258A publication Critical patent/KR20220092258A/en
Priority to KR1020230122625A priority patent/KR20230141664A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102580432B1 publication Critical patent/KR102580432B1/en
Priority to US18/423,375 priority patent/US20240162887A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/07Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common
    • H01L27/0705Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common comprising components of the field effect type
    • H01L27/0711Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common comprising components of the field effect type in combination with bipolar transistors and diodes, or capacitors, or resistors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H02M1/123Suppression of common mode voltage or current
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/08Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
    • H03F1/22Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of cascode coupling, i.e. earthed cathode or emitter stage followed by earthed grid or base stage respectively

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명은, 적어도 둘 이상의 대전류 경로 각각에 공통 모드로 발생하는 노이즈를 능동적으로 보상하는 능동형 전류 보상 장치에 있어서, 상기 대전류 경로 상의 공통 모드 노이즈 전류에 대응하는 출력 신호를 생성하는 센싱부와, 상기 출력 신호를 증폭하여 증폭 전류를 생성하는 증폭부와, 상기 증폭 전류에 기초하여 보상 전류를 생성하고, 상기 보상 전류를 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로 각각에 흘리도록 하는 보상부를 포함하고, 상기 증폭부는 비집적회로부와 단일 칩의 집적회로를 포함하며, 상기 단일 칩의 집적회로에는 온도 변화에 따라 소자 특성이 달라지는 능동소자가 내재화되며, 상기 단일 칩의 집적회로는, 온도 변화에도 상기 증폭부가 일정 범위 내의 성능을 유지하도록 설계되는, 능동형 전류 보상 장치를 제공한다. The present invention relates to an active current compensation device that actively compensates for noise generated in a common mode in each of at least two large current paths, comprising: a sensing unit that generates an output signal corresponding to the common mode noise current in the large current path; It includes an amplification unit that amplifies an output signal to generate an amplification current, a compensation unit that generates a compensation current based on the amplification current, and flows the compensation current to each of the at least two high current paths, wherein the amplification unit is It includes an integrated circuit unit and a single-chip integrated circuit, wherein the single-chip integrated circuit contains an active element whose device characteristics vary depending on temperature changes, and wherein the single-chip integrated circuit allows the amplification unit to remain within a certain range even when the temperature changes. Provides an active current compensation device designed to maintain performance.

Description

단일 칩 집적회로를 포함하는 능동형 전류 보상 장치{Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit}Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit}

본 발명의 실시예들은 단일 칩 집적회로(one-chip IC)를 포함하는 능동형 전류 보상 장치에 관한 것으로, 전력 시스템에 연결되는 둘 이상의 대전류 경로 상에 공통 모드로 입력되는 노이즈를 능동적으로 보상하는 능동형 전류 보상 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to an active current compensation device including a single-chip integrated circuit (one-chip IC), which actively compensates for noise input in common mode on two or more high current paths connected to the power system. It relates to a current compensation device.

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. In general, electrical devices such as home appliances, industrial electrical products, or electric vehicles emit noise while operating. For example, noise may be emitted through power lines due to the switching operation of power conversion devices within electronic devices. If this noise is left unattended, it is not only harmful to the human body but also causes malfunctions or failures in surrounding parts and other electronic devices. In this way, the electromagnetic interference that electronic devices cause to other devices is called EMI (Electromagnetic Interference), and among them, noise transmitted through wires and board wiring is called conducted emission (CE) noise.

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 필터(passive filter)로써, 공통 모드 노이즈 전류를 '억제'하는 역할을 한다. In order to ensure that electronic devices operate without causing malfunctions in surrounding components and other devices, the amount of EMI noise emissions from all electronic products is strictly regulated. Therefore, most electronic products necessarily include a noise reduction device (e.g., EMI filter) that reduces EMI noise current in order to satisfy regulations on noise emissions. For example, in white appliances such as air conditioners, electric vehicles, aviation, and energy storage systems (ESS), EMI filters are essential. Conventional EMI filters use a common mode choke (CM choke) to reduce common mode (CM) noise among conducted emission (CE) noise. The common mode (CM) choke is a passive filter and serves to 'suppress' the common mode noise current.

한편, 고전력 시스템에서 수동 EMI 필터의 노이즈 저감 성능을 유지하려면, 공통 모드 초크의 사이즈를 키우거나 개수를 늘려야 한다. 따라서 고전력 제품에서는 수동 EMI 필터의 크기와 가격이 매우 증가하게 된다.Meanwhile, to maintain the noise reduction performance of the passive EMI filter in a high-power system, the size or number of common mode chokes must be increased. Therefore, in high-power products, the size and price of passive EMI filters increase significantly.

상기와 같은 수동 EMI 필터의 한계를 극복하기 위해, 능동 EMI 필터에 대한 관심이 대두되었다. 능동 EMI 필터는, EMI 노이즈를 감지하여, 상기 노이즈를 상쇄시키는 신호를 발생시킴으로써 EMI 노이즈를 제거할 수 있다. 능동 EMI 필터는, 감지된 노이즈 신호로부터 증폭 신호를 생성할 수 있는 능동회로(또는 증폭부)를 포함한다. In order to overcome the limitations of passive EMI filters as described above, interest in active EMI filters has emerged. An active EMI filter can remove EMI noise by detecting EMI noise and generating a signal that cancels out the noise. An active EMI filter includes an active circuit (or amplification unit) that can generate an amplified signal from a detected noise signal.

능동 EMI 필터는 예를 들면 BJT(Bipolar Junction Transistor)를 포함할 수 있다. 그런데 BJT에 전류가 흐르면서 열이 발생하면, BJT의 전류 이득이 증가하는 효과(또는 BJT의 내부 저항의 감소 효과)가 있다. 그러면 증가한 전류에 따라 다시 열이 발생하는 양성 피드백이 일어나게 된다. 이러한 양성 피드백으로 인해 계속 열이 증가하여 BJT가 손상되거나 원래의 특성을 잃게 되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 현상을 열 폭주(thermal runaway) 현상이라고 한다. The active EMI filter may include, for example, a Bipolar Junction Transistor (BJT). However, when current flows through the BJT and heat is generated, the current gain of the BJT increases (or the internal resistance of the BJT decreases). Then, positive feedback occurs in which heat is generated again according to the increased current. Due to this positive feedback, heat continues to increase, which may cause the BJT to be damaged or lose its original characteristics. This phenomenon is called thermal runaway phenomenon.

BJT를 사용하여 능동 EMI 필터의 증폭부를 구성할 시, 이러한 열 폭주 문제를 해결해야 한다.When constructing the amplification part of an active EMI filter using a BJT, this thermal runaway problem must be resolved.

본 발명은 상기와 같은 문제를 극복하기 위해 안출된 것으로, 단일 칩 집적회로(one-chip IC)를 포함하는 능동형 전류 보상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was devised to overcome the above problems, and its purpose is to provide an active current compensation device including a single-chip integrated circuit (one-chip IC).

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are illustrative and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른, 적어도 둘 이상의 대전류 경로 각각에 공통 모드로 발생하는 노이즈를 능동적으로 보상하는 능동형 전류 보상 장치는, 상기 대전류 경로 상의 공통 모드 노이즈 전류에 대응하는 출력 신호를 생성하는 센싱부; 상기 출력 신호를 증폭하여 증폭 전류를 생성하는 증폭부; 및 상기 증폭 전류에 기초하여 보상 전류를 생성하고, 상기 보상 전류를 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로 각각에 흘리도록 하는 보상부;를 포함하고, 상기 증폭부는 비집적회로부와 단일 칩의 집적회로를 포함하며, 상기 단일 칩의 집적회로에는 온도 변화에 따라 소자 특성이 달라지는 능동소자가 내재화되며, 상기 단일 칩의 집적회로는, 온도 변화에도 상기 증폭부가 일정 범위 내의 성능을 유지하도록 설계될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an active current compensation device that actively compensates for noise occurring in a common mode in each of at least two large current paths includes a sensing device that generates an output signal corresponding to the common mode noise current on the large current path. wealth; an amplifier that amplifies the output signal to generate an amplification current; and a compensation unit that generates a compensation current based on the amplification current and causes the compensation current to flow through each of the at least two high current paths, wherein the amplification unit includes a non-integrated circuit unit and a single-chip integrated circuit. , the single-chip integrated circuit internalizes active elements whose device characteristics vary depending on temperature changes, and the single-chip integrated circuit may be designed so that the amplification unit maintains performance within a certain range despite temperature changes.

일 실시예에 따르면, 상기 단일 칩의 집적회로에는 npn BJT와 pnp BJT가 내재화되며, 상기 npn BJT의 베이스 노드와 상기 pnp BJT의 베이스 노드 사이에는 다이오드가 연결될 수 있다. According to one embodiment, an npn BJT and a pnp BJT are internalized in the integrated circuit of the single chip, and a diode may be connected between the base node of the npn BJT and the base node of the pnp BJT.

일 실시예에 따르면, 상기 npn BJT의 이미터 노드와 상기 pnp BJT의 이미터 노드 사이에는 저항이 연결될 수 있다. According to one embodiment, a resistor may be connected between the emitter node of the npn BJT and the emitter node of the pnp BJT.

일 실시예에 따르면, 상기 다이오드는, 상기 저항을 흐르는 이미터 전류를 감소시키는 기능을 수행할 수 있다. According to one embodiment, the diode may perform a function of reducing emitter current flowing through the resistor.

일 실시예에 따르면, 상기 다이오드 및 상기 저항은 상기 npn BJT 및 상기 pnp BJT의 DC 바이어스 전류를 조정할 수 있다. According to one embodiment, the diode and the resistor may adjust DC bias currents of the npn BJT and the pnp BJT.

일 실시예에 따르면, 상기 저항을 흐르는 이미터 전류는, 온도가 변화함에 따라 소정의 범위를 유지할 수 있다. According to one embodiment, the emitter current flowing through the resistor may be maintained within a predetermined range as the temperature changes.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages in addition to those described above will become apparent from the following drawings, claims and detailed description of the invention.

상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예들에 따른 능동형 전류 보상 장치는, 고전력 시스템에서, CM 초크로 구성된 수동 필터에 비하여 가격, 면적, 부피, 무게, 발열이 감소될 수 있다. The active current compensation device according to the embodiments of the present invention as described above can reduce price, area, volume, weight, and heat generation compared to a passive filter composed of a CM choke in a high-power system.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 능동형 전류 보상 장치는, 열 폭주(thermal runaway) 현상을 방지할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 능동형 전류 보상 장치는 BJT의 온도에 대한 양성 피드백과 음성 피드백을 함께 활용하여, 온도 변화에 걸쳐 일정한 전류 범위를 유지할 수 있다. Additionally, the active current compensation device according to embodiments of the present invention can prevent thermal runaway phenomenon. The active current compensation device according to embodiments of the present invention can maintain a constant current range across temperature changes by utilizing both positive and negative feedback regarding the temperature of the BJT.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 능동형 전류 보상 장치에서, 온도 특성을 가지는 소자들이 단일 칩 집적회로(one-chip IC) 안에 형성되며 온도를 공유하기 때문에, 온도에 따른 소자들의 특성을 예측하기 용이할 수 있다. In addition, in the active current compensation device according to embodiments of the present invention, elements with temperature characteristics are formed in a single-chip integrated circuit (one-chip IC) and share temperature, so it is difficult to predict the characteristics of the elements according to temperature. It can be easy.

따라서 온도 변화에도 제어가능하며 예측가능한 능동회로부(또는 증폭부)를 설계할 수 있다.Therefore, it is possible to design an active circuit (or amplification unit) that is controllable and predictable despite temperature changes.

본 발명의 실시예들에 따른 증폭부는 단일 칩 집적회로를 포함함으로써, 상용 이산(discrete) 소자들로 구성되는 경우에 비하여, 전류-전압(I-V) 특성을 제어가능하게 디자인할 수 있다. 즉 본 발명의 실시예들에 따른 단일 칩 집적회로는 맞춤형으로 설계될 수 있다. 즉 단일 칩 집적회로 내부의 전류 및 전압이 제어가능할 수 있다. Since the amplifier according to embodiments of the present invention includes a single chip integrated circuit, current-voltage (I-V) characteristics can be designed to be controllable compared to the case where it is composed of commercially available discrete elements. That is, single chip integrated circuits according to embodiments of the present invention can be custom designed. That is, the current and voltage inside a single chip integrated circuit can be controlled.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 단일 칩 집적회로 및 이를 포함하는 능동형 전류 보상 장치는, 대량 생산에도 생산비용의 증가가 미미할 수 있다. 또한 반도체 소자의 개수 증가로 인한 사이즈 증가가 미미할 수 있다. In addition, the single-chip integrated circuit and the active current compensation device including the same according to embodiments of the present invention may have a slight increase in production cost even when mass-produced. Additionally, the size increase due to an increase in the number of semiconductor devices may be minimal.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 보다 구체적인 일 예를 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A)를 개략적으로 도시한 다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예의 보다 구체적인 일 예를 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A-1)를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 칩 집적회로(one-chip IC)(131A)를 개략적으로 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 단일 칩 집적회로(131A)의 온도에 따른 바이어스 전압과 전류의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A-2)의 구성을 개략적으로 도시한다.
Figure 1 schematically shows the configuration of a system including an active current compensation device 100 according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a more specific example of the embodiment shown in Figure 1, and schematically shows an active current compensation device (100A) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a more specific example of the embodiment shown in FIG. 2 and schematically shows an active current compensation device 100A-1 according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 schematically shows a single-chip integrated circuit (one-chip IC) 131A according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows simulation results of bias voltage and current according to temperature of the single chip integrated circuit 131A shown in FIG. 4.
Figure 6 schematically shows the configuration of an active current compensation device 100A-2 according to another embodiment of the present invention.

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. Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components will be assigned the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. .

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 구성요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 이하의 실시예에서, 구성요소, 부, 유닛, 모듈 등이 연결되었다고 할 때, 구성요소, 부, 유닛, 모듈들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 구성요소, 부, 유닛, 모듈들 중간에 다른 구성요소, 부, 유닛, 모듈들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. In the following embodiments, terms such as first and second are used not in a limiting sense but for the purpose of distinguishing one component from another component. In the following examples, singular terms include plural terms unless the context clearly dictates otherwise. In the following embodiments, terms such as include or have mean that the features or components described in the specification exist, and do not exclude in advance the possibility of adding one or more other features or components. In the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. In the following embodiments, when components, parts, units, modules, etc. are connected, not only are the components, parts, units, and modules directly connected, but also other components are inserted between the components, parts, units, and modules. , also includes cases where parts, units, and modules are indirectly connected.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다. 능동형 전류 보상 장치(100)는, 제1 장치(300)로부터 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)를 통해 공통 모드(Common Mode, CM)로 입력되는 제1 전류(I11, I12)(예: EMI 노이즈 전류)를 능동적으로 보상할 수 있다. Figure 1 schematically shows the configuration of a system including an active current compensation device 100 according to an embodiment of the present invention. The active current compensation device 100 compensates for the first currents I11 and I12 (e.g., EMI) input in common mode (CM) from the first device 300 through two or more large current paths 111 and 112. noise current) can be actively compensated.

도 1을 참조하면, 능동형 전류 보상 장치(100)는, 센싱부(120), 증폭부(130), 및 보상부(160)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the active current compensation device 100 may include a sensing unit 120, an amplifying unit 130, and a compensating unit 160.

본 명세서에서 제1 장치(300)는 제2 장치(200)가 공급하는 전원을 사용하는 다양한 형태의 전력 시스템일 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.In this specification, the first device 300 may be various types of power systems that use power supplied by the second device 200. For example, the first device 300 may be a load driven using power supplied by the second device 200. Additionally, the first device 300 stores energy using power supplied by the second device 200, and may be a load (eg, an electric vehicle) driven using the stored energy. However, it is not limited to this.

본 명세서에서 제2 장치(200)는 제1 장치(300)에 전원을 전류 및/또는 전압의 형태로 공급하기 위한 다양한 형태의 시스템일 수 있다. 제2 장치(200)는 저장된 에너지를 공급하는 장치일 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다. In this specification, the second device 200 may be a system of various types for supplying power to the first device 300 in the form of current and/or voltage. The second device 200 may be a device that supplies stored energy. However, it is not limited to this.

제1 장치(300) 측에는 전력 변환 장치가 위치할 수 있다. 예를 들면 상기 전력 변환 장치의 스위칭 동작에 의해 제1 전류(I11, I12)가 전류 보상 장치(100)에 입력될 수 있다. 즉, 제1 장치(300) 측은 노이즈 소스에 대응할 수 있으며, 제2 장치(200) 측은 노이즈 리시버에 대응할 수 있다. A power conversion device may be located on the first device 300 side. For example, the first currents I11 and I12 may be input to the current compensation device 100 through a switching operation of the power conversion device. That is, the first device 300 side can correspond to the noise source, and the second device 200 side can correspond to the noise receiver.

둘 이상의 대전류 경로(111, 112)는 제2 장치(200)에 의해 공급되는 전원, 즉 제2 전류(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 전류 보상 장치(100)를 통과할 수 있다. 제2 전류(I21, I22)는, 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 교류 전류일 수 있다. 제2 주파수 대역은 예를 들면, 50Hz 내지 60Hz 대역일 수 있다.The two or more large current paths 111 and 112 may be paths for transmitting the power supplied by the second device 200, that is, the second currents I21 and I22, to the first device 300, for example, they may be power lines. there is. For example, each of the two or more high current paths 111 and 112 may be a live line and a neutral line. At least a portion of the large current paths 111 and 112 may pass through the current compensation device 100. The second currents I21 and I22 may be alternating currents having a frequency in the second frequency band. The second frequency band may be, for example, a 50Hz to 60Hz band.

또한 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)는, 제1 장치(300)에서 발생한 노이즈, 즉 제1 전류(I11, I12)가 제2 장치(200)에 전달되는 경로일 수도 있다. 제1 전류(I11, I12)는 둘 이상의 대전류 경로(111, 112) 각각에 대해 공통 모드(Common Mode)로 입력될 수 있다. 제1 전류(I11, I12)는 다양한 원인에 의해 제1 장치(300)에서 의도치 않게 발생되는 전류일 수 있다. 가령 제1 전류(I11, I12)는 제1 장치(300)와 주변 환경 사이의 가상의 커패시턴스(Capacitance)에 의해 발생되는 노이즈 전류일 수 있다. 또는 제1 전류(I11, I12)는, 제1 장치(300)의 전력 변환 장치의 스위칭 동작에 의해 발생되는 노이즈 전류일 수 있다. 제1 전류(I11, I12)는 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 전류일 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. Additionally, the two or more large current paths 111 and 112 may be paths through which noise generated in the first device 300, that is, the first currents I11 and I12, is transmitted to the second device 200. The first currents I11 and I12 may be input in common mode to each of the two or more large current paths 111 and 112. The first currents I11 and I12 may be currents unintentionally generated in the first device 300 due to various causes. For example, the first currents I11 and I12 may be noise currents generated by virtual capacitance between the first device 300 and the surrounding environment. Alternatively, the first currents I11 and I12 may be noise currents generated by a switching operation of the power conversion device of the first device 300. The first currents I11 and I12 may be currents having a frequency in the first frequency band. The first frequency band may be a higher frequency band than the above-described second frequency band. The first frequency band may be, for example, a 150KHz to 30MHz band.

한편 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)는 도 1에 도시된 바와 같이 두 개의 경로를 포함할 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 세 개의 경로를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라, 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)는 네 개의 경로를 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.Meanwhile, the two or more large current paths 111 and 112 may include two paths as shown in FIG. 1, or may include three paths as shown in FIG. 6. In addition, the two or more high current paths 111 and 112 may include four paths. The number of high current paths 111 and 112 may vary depending on the type and/or type of power source used by the first device 300 and/or the second device 200.

센싱부(120)는 둘 이상의 대전류 경로(111, 112) 상의 제1 전류(I11, I12)를 감지하고, 제1 전류(I11, I12)에 대응되는 출력 신호를 생성할 수 있다. 즉, 센싱부(120)는 대전류 경로(111, 112) 상의 제1 전류(I11, I12)를 감지하는 수단을 의미할 수 있다. 센싱부(120)에는, 제1 전류(I11, I12)의 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 센싱 변압기로 구현될 수 있다. 센싱 변압기는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서 대전류 경로(111, 112) 상의 제1 전류(I11, I12)를 감지할 수 있다. 다만, 센싱부(120)는 센싱 변압기에 한정되지 않는다. The sensing unit 120 may detect the first currents I11 and I12 on the two or more large current paths 111 and 112 and generate output signals corresponding to the first currents I11 and I12. In other words, the sensing unit 120 may mean a means for detecting the first currents I11 and I12 on the large current paths 111 and 112. At least a portion of the large current paths 111 and 112 may pass through the sensing unit 120 for sensing the first currents I11 and I12, but an output signal is generated by sensing within the sensing unit 120. The portion may be insulated from the high current paths 111 and 112. For example, the sensing unit 120 may be implemented as a sensing transformer. The sensing transformer may sense the first currents I11 and I12 on the large current paths 111 and 112 while being insulated from the large current paths 111 and 112. However, the sensing unit 120 is not limited to a sensing transformer.

일 실시예에 따르면, 센싱부(120)는 증폭부(130)의 입력단과 차동(differential)으로 연결될 수 있다.According to one embodiment, the sensing unit 120 may be differentially connected to the input terminal of the amplifying unit 130.

증폭부(130)는 센싱부(120)에 전기적으로 연결되어, 센싱부(120)가 출력한 출력 신호를 증폭하여, 증폭된 출력 신호를 생성할 수 있다. 본 발명에서 증폭부(130)에 의한 '증폭'은 증폭 대상의 크기 및/또는 위상을 조절하는 것을 의미할 수 있다. 증폭부(130)는 다양한 수단으로 구현될 수 있으며, 능동 소자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 증폭부(130)는 BJT(Bipolar Junction Transistor)를 포함할 수 있다. 예를 들면 증폭부(130)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(130)로 제한 없이 사용될 수 있다. The amplification unit 130 is electrically connected to the sensing unit 120 and can amplify the output signal output by the sensing unit 120 to generate an amplified output signal. In the present invention, 'amplification' by the amplification unit 130 may mean adjusting the size and/or phase of the amplification target. The amplification unit 130 may be implemented by various means and may include active elements. In one embodiment, the amplifier 130 may include a Bipolar Junction Transistor (BJT). For example, the amplifier 130 may include a plurality of passive elements such as resistors and capacitors in addition to the BJT. However, it is not limited to this, and the means for 'amplification' described in the present invention can be used without limitation as the amplification unit 130 of the present invention.

일 실시예에 따르면 증폭부(130)의 제2 기준전위(602)와 전류 보상 장치(100)의 제1 기준전위(601)는 서로 구분될 수 있다. 예를 들어 증폭부(130)가 대전류 경로(111, 112)와 절연되는 경우에, 증폭부(130)의 제2 기준전위(602)와 전류 보상 장치(100)의 제1 기준전위(601)는 서로 구분될 수 있다.According to one embodiment, the second reference potential 602 of the amplification unit 130 and the first reference potential 601 of the current compensation device 100 may be distinguished from each other. For example, when the amplification unit 130 is insulated from the large current paths 111 and 112, the second reference potential 602 of the amplification unit 130 and the first reference potential 601 of the current compensation device 100 can be distinguished from each other.

다만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 증폭부(130)가 대전류 경로(111, 112)와 비절연되는 경우에는, 증폭부의 기준전위와 전류 보상 장치의 기준전위는 구분되지 않을 수 있다. However, the present invention is not limited to this. For example, if the amplification unit 130 is not insulated from the high current paths 111 and 112, the reference potential of the amplification unit and the reference potential of the current compensation device may not be distinguished.

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 증폭부(130)는 단일 칩 집적회로(one-chip integrated circuit)(131) 및 비집적회로부(non-integrated circuit unit)(132)를 포함할 수 있다. 단일 칩 집적회로(one-chip IC)(131)는 능동형 전류 보상 장치(100)의 필수 구성요소를 포함할 수 있다. 필수 구성요소는 능동소자를 포함할 수 있다. 즉 증폭부(130)에 포함된 능동소자는, 단일 칩 집적회로(131)에 집적될 수 있다. 증폭부(130) 중 비집적회로부(132)는 능동소자를 포함하지 않을 수 있다. 집적회로(131)는 능동소자뿐 아니라 수동소자를 더 포함할 수 있다. The amplifier 130 according to various embodiments of the present invention may include a single-chip integrated circuit 131 and a non-integrated circuit unit 132. A single-chip integrated circuit (one-chip IC) 131 may include the essential components of the active current compensation device 100. Essential components may include active elements. That is, the active elements included in the amplification unit 130 may be integrated into a single chip integrated circuit 131. The non-integrated circuit unit 132 of the amplifier unit 130 may not include active elements. The integrated circuit 131 may further include passive elements as well as active elements.

본 발명의 실시예에 따른 집적회로(131)는 물리적으로 하나의 IC 칩일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 집적회로(131)는 다양한 디자인의 능동형 전류 보상 장치(100)에 적용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 단일 칩 집적회로(131)는, 독립된 모듈로서 범용성을 가지고 다양한 디자인의 전류 보상 장치(100)에 적용될 수 있다. The integrated circuit 131 according to an embodiment of the present invention may physically be one IC chip. The integrated circuit 131 according to an embodiment of the present invention can be applied to the active current compensation device 100 of various designs. The single chip integrated circuit 131 according to an embodiment of the present invention has versatility as an independent module and can be applied to the current compensation device 100 of various designs.

본 발명의 실시예에 따른 비집적회로부(132)는 능동형 전류 보상 장치(100)의 디자인에 따라 변형될 수 있다. The non-integrated circuit unit 132 according to an embodiment of the present invention may be modified depending on the design of the active current compensation device 100.

단일 칩 집적회로(one-chip IC)(131)는 비집적회로부(132)에 연결되기 위한 단자(b1, b2, e1, e2)를 포함할 수 있다. 집적회로(131)와 비집적회로부(132)는 함께 결합하여, 증폭부(130)로서 기능할 수 있다. 집적회로(131)와 비집적회로부(132)의 조합은, 센싱부(120)로부터 출력된 출력신호로부터, 증폭 신호를 생성하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 증폭 신호는 보상부(160)에 입력될 수 있다. The single-chip integrated circuit (one-chip IC) 131 may include terminals b1, b2, e1, and e2 for connection to the non-integrated circuit unit 132. The integrated circuit 131 and the non-integrated circuit unit 132 can be combined together to function as an amplification unit 130. The combination of the integrated circuit 131 and the non-integrated circuit unit 132 can perform the function of generating an amplified signal from the output signal output from the sensing unit 120. The amplified signal may be input to the compensation unit 160.

집적회로(131) 및 비집적회로부(132)를 포함하는 증폭부(130)의 상세한 구성의 예들은 도 3, 도 5, 및 도 6을 참조하여 후술된다. Examples of the detailed configuration of the amplification unit 130 including the integrated circuit 131 and the non-integrated circuit unit 132 will be described later with reference to FIGS. 3, 5, and 6.

증폭부(130)는 제1 장치(300) 및/또는 제2 장치(200)와 구분되는 전원장치(400)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 증폭부(130)는 전원장치(400)로부터 전원을 공급받아, 센싱부(120)가 출력한 출력신호를 증폭하여 증폭 전류를 생성할 수 있다. The amplifier 130 may receive power from a power supply 400 that is separate from the first device 300 and/or the second device 200. The amplifying unit 130 may receive power from the power supply 400 and amplify the output signal output from the sensing unit 120 to generate an amplified current.

전원장치(400)는 제1 장치(300) 및 제2 장치(200)와 무관한 전원으로부터 전원을 공급 받아 증폭부(130)의 입력 전원을 생성하는 장치일 수 있다. 선택적으로 전원장치(400)는 제1 장치(300) 및 제2 장치(200) 중 어느 하나의 장치로부터 전원을 공급 받아 증폭부(130)의 입력 전원을 생성하는 장치일 수도 있다.The power supply device 400 may be a device that receives power from a power source unrelated to the first device 300 and the second device 200 and generates input power to the amplifier 130. Optionally, the power supply device 400 may be a device that receives power from any one of the first device 300 and the second device 200 to generate input power for the amplifier 130.

단일 칩 집적회로(one-chip IC)(131)는 전원장치(400)와 연결되기 위한 단자(c1), 제2 기준전위(602)와 연결되기 위한 단자(c2), 및 비집적회로부(132)와 연결되기 위한 단자(b1, b2, e1, e2)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 단일 칩 집적회로(131)는 다른 기능을 위한 단자를 더 포함할 수도 있다. The single-chip integrated circuit (one-chip IC) 131 includes a terminal (c1) for connection to the power supply 400, a terminal (c2) for connection to the second reference potential 602, and a non-integrated circuit unit (132). ) may include terminals (b1, b2, e1, e2) to be connected to. In another embodiment, the single chip integrated circuit 131 may further include terminals for other functions.

전원장치(400)는 증폭부(130)를 구동하기 위하여, 제2 기준전위(602)를 기준으로 하는 직류(DC) 전압 Vdc를 공급할 수 있다. 전원장치(400)에는 Vdc에 대한 감결합 커패시터 Cdc가 병렬 연결될 수 있다. 커패시터 Cdc는 집적회로(131)의 외부에 연결되되, 전원 단자(c1)와 제2 기준전위에 대응하는 단자(c2)의 사이에 연결될 수 있다. The power supply device 400 may supply a direct current (DC) voltage V dc based on the second reference potential 602 to drive the amplifier 130. A decoupling capacitor C dc for V dc may be connected in parallel to the power supply 400. Capacitor C dc is connected to the outside of the integrated circuit 131, and may be connected between the power terminal (c1) and the terminal (c2) corresponding to the second reference potential.

증폭부(130)에서 집적회로(131)를 제외한 나머지 구성들은 비집적회로부(132)에 포함될 수 있다. 따라서 커패시터 Cdc가 비집적회로부(132)에 포함된다고 할 수도 있을 것이다. The remaining components of the amplifier unit 130 except the integrated circuit 131 may be included in the non-integrated circuit unit 132. Therefore, it may be said that the capacitor C dc is included in the non-integrated circuit unit 132.

보상부(160)는, 증폭부(130)에 의해 증폭된 출력 신호에 기초하여 보상 전류(IC1, IC2)를 생성할 수 있다. 보상부(160)의 출력 측은 대전류 경로(111, 112)에 보상 전류(IC1, IC2)를 흘려주기 위해 대전류 경로(111, 112)와 연결될 수 있다. The compensation unit 160 may generate compensation currents IC1 and IC2 based on the output signal amplified by the amplifier 130. The output side of the compensation unit 160 may be connected to the high current paths 111 and 112 to flow compensation currents IC1 and IC2 to the high current paths 111 and 112.

일 실시예에 따르면 보상부(160)의 출력 측은 증폭부(130)와는 절연될 수 있다. 예를 들면 보상부(160)는, 상기 절연을 위해 보상 변압기를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 보상 변압기의 1차 측에는 증폭부(130)의 출력 신호가 흐르고, 보상 변압기의 2차 측에는 상기 출력 신호에 기초한 보상 전류가 생성될 수 있다. According to one embodiment, the output side of the compensation unit 160 may be insulated from the amplification unit 130. For example, the compensation unit 160 may include a compensation transformer for the insulation. For example, the output signal of the amplifier 130 may flow through the primary side of the compensation transformer, and a compensation current based on the output signal may be generated on the secondary side of the compensation transformer.

다만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 일 실시예에 따르면 같이 보상부(160)의 출력 측은 증폭부(130)와 비절연될 수도 있다. 이 경우 증폭부(130)는 대전류 경로(111, 112)와 비절연될 수 있다. However, the present invention is not limited to this. According to another embodiment, the output side of the compensation unit 160 may be non-insulated from the amplification unit 130. In this case, the amplification unit 130 may be non-insulated from the high current paths 111 and 112.

보상부(160)는 제1 전류(I11, I12)를 상쇄시키기 위하여, 둘 이상의 대전류 경로(111, 112) 각각을 통해 보상 전류(IC1, IC2)를 대전류 경로(111, 112)에 주입(inject)시킬 수 있다. 보상 전류(IC1, IC2)는, 제1 전류(I11, I12)와 크기가 동일하고 위상이 반대일 수 있다.The compensation unit 160 injects compensation currents (IC1, IC2) into the large current paths (111, 112) through each of two or more large current paths (111, 112) in order to offset the first currents (I11, I12). ) can be done. The compensation currents IC1 and IC2 may have the same magnitude and opposite phases as the first currents I11 and I12.

도 2는 도 1에 도시된 실시예의 보다 구체적인 일 예를 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A)를 개략적으로 도시한 다. 능동형 전류 보상 장치(100A)는 제1 장치(300)와 연결되는 두 개의 대전류 경로(111, 112) 각각에 공통 모드로 입력되는 제1 전류(I11, I12)(예: 노이즈 전류)를 능동적으로 보상할 수 있다. Figure 2 shows a more specific example of the embodiment shown in Figure 1, and schematically shows an active current compensation device (100A) according to an embodiment of the present invention. The active current compensation device 100A actively compensates for the first currents I11 and I12 (e.g., noise current) input in common mode to each of the two large current paths 111 and 112 connected to the first device 300. Compensation is possible.

도 2를 참조하면, 능동형 전류 보상 장치(100A)는, 센싱 변압기(120A), 증폭부(130), 및 보상부(160A)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the active current compensation device 100A may include a sensing transformer 120A, an amplifier 130, and a compensation unit 160A.

일 실시예에서, 전술한 센싱부(120)는 센싱 변압기(120A)를 포함할 수 있다. 이 때 센싱 변압기(120A)는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서 대전류 경로(111, 112) 상의 제1 전류(I11, I12)를 감지하기 위한 수단일 수 있다. 센싱 변압기(120A)는 제1 장치(300) 측으로부터 대전류 경로(111, 112)(예: 전력선)로 입력되는 노이즈 전류인 제1 전류(I11, I12)를 센싱할 수 있다. In one embodiment, the above-described sensing unit 120 may include a sensing transformer 120A. At this time, the sensing transformer 120A may be a means for detecting the first currents I11 and I12 on the high current paths 111 and 112 while being insulated from the high current paths 111 and 112. The sensing transformer 120A may sense the first currents I11 and I12, which are noise currents input from the first device 300 to the high current paths 111 and 112 (eg, power lines).

센싱 변압기(120A)는, 대전류 경로(111, 112) 상에 배치되는 1차 측(121A), 및 증폭부(130)의 입력단과 차동(differential)으로 연결된 2차 측(122A)을 포함할 수 있다. 센싱 변압기(120A)는 대전류 경로(111, 112) 상에 배치되는 1차 측(121A)(예: 1차 권선)에서, 제1 전류(I11, I12)에 의해 유도되는 자속 밀도에 기초하여 2차 측(122A)(예: 2차 권선)에 유도 전류를 생성할 수 있다. 상기 센싱 변압기(120A)의 1차 측(121A)은, 예를 들면 하나의 코어에 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 각각 감겨있는 권선일 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 상기 센싱 변압기(120A)의 1차 측(121A)은, 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 상기 코어를 통과하는 형태일 수도 있다. The sensing transformer 120A may include a primary side 121A disposed on the high current paths 111 and 112, and a secondary side 122A differentially connected to the input terminal of the amplifier 130. there is. The sensing transformer 120A is 2 based on the magnetic flux density induced by the first currents I11 and I12 in the primary side 121A (e.g., primary winding) disposed on the high current paths 111 and 112. An induced current can be created on the primary side (122A) (e.g., secondary winding). The primary side 121A of the sensing transformer 120A may be, for example, a winding in which the first high current path 111 and the second high current path 112 are each wound around one core. However, the present invention is not limited to this, and the primary side 121A of the sensing transformer 120A may have a first high current path 111 and a second high current path 112 passing through the core.

구체적으로, 제1 대전류 경로(111)(예: 라이브선) 상의 제1 전류(I11)에 의해 유도되는 자속 밀도와, 제2 대전류 경로(112)(예: 중성선) 상의 제1 전류(I12)에 의해 유도되는 자속 밀도가 서로 중첩(또는 보강)되도록 구성될 수 있다. 이 때, 대전류 경로(111, 112) 상에는 제2 전류(I21, I22)도 흐르는데, 제1 대전류 경로(111) 상의 제2 전류(I21)에 의해 유도되는 자속 밀도와, 제2 대전류 경로(112) 상의 제1 전류(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 제1 전류(I11, I12)에 의해 유도되는 자속 밀도의 크기가 제2 주파수 대역(예를 들어 50Hz 내지 60Hz의 범위를 갖는 대역)의 제2 전류(I21, I22)에 의해 유도되는 자속 밀도의 크기보다 크도록 구성될 수 있다. Specifically, the magnetic flux density induced by the first current (I11) on the first large current path 111 (e.g., live line) and the first current (I12) on the second large current path 112 (e.g., neutral line) The magnetic flux densities induced by may be configured to overlap (or reinforce) each other. At this time, second currents (I21, I22) also flow on the large current paths (111, 112), and the magnetic flux density induced by the second current (I21) on the first large current path (111) and the second large current path (112) ) The magnetic flux densities induced by the first current (I22) may be configured to cancel each other out. Also, as an example, the sensing transformer 120A may have the magnitude of the magnetic flux density induced by the first currents I11 and I12 in the first frequency band (for example, a band ranging from 150 KHz to 30 MHz) at the second frequency. It may be configured to be larger than the magnitude of the magnetic flux density induced by the second currents I21 and I22 in the band (for example, a band ranging from 50 Hz to 60 Hz).

이와 같이 센싱 변압기(120A)는 제2 전류(I21, I22)에 의해 유도되는 자속 밀도가 서로 상쇄될 수 있게 구성되어, 제1 전류(I11, I12)만이 감지되도록 할 수 있다. 즉, 센싱 변압기(120A)의 2차 측(122A)에 유도되는 전류는, 제1 전류(I11, I12)가 일정 비율로 변환된 전류일 수 있다. In this way, the sensing transformer 120A is configured so that the magnetic flux densities induced by the second currents I21 and I22 cancel each other, so that only the first currents I11 and I12 are sensed. That is, the current induced in the secondary side 122A of the sensing transformer 120A may be a current obtained by converting the first currents I11 and I12 at a certain ratio.

예를 들어, 센싱 변압기(120A)에서, 1차 측(121A)과 2차 측(122A)의 권선비가 1:Nsen이고, 센싱 변압기(120A)의 1차 측(121A)의 셀프 인덕턴스가 Lsen이라고 하면, 2차 측(122A)은, Nsen 2·Lsen의 셀프 인덕턴스를 가질 수 있다. 이 때, 2차 측(122A)에 유도되는 전류는, 제1 전류(I11, I12)의 1/Nsen 배이다. 일 예에서, 센싱 변압기(120A)의 1차 측(121A)과 2차 측(122A)은, ksen의 결합 계수(coupling coefficient)로 결합될 수 있다. For example, in the sensing transformer 120A, the turns ratio of the primary side 121A and the secondary side 122A is 1:N sen , and the self-inductance of the primary side 121A of the sensing transformer 120A is L. When sen , the secondary side 122A may have a self-inductance of N sen 2 ·L sen . At this time, the current induced in the secondary side (122A) is 1/N sen times the first current (I11, I12). In one example, the primary side 121A and the secondary side 122A of the sensing transformer 120A may be coupled with a coupling coefficient of k sen .

센싱 변압기(120A)의 2차 측(122A)은, 증폭부(130)의 입력단에 연결될 수 있다. 예를 들면 센싱 변압기(120A)의 2차 측(122A)은, 증폭부(130)의 입력단과 차동으로 연결되어, 증폭부(130)에게 유도 전류 또는 유도 전압을 제공할 수 있다. The secondary side 122A of the sensing transformer 120A may be connected to the input terminal of the amplifier 130. For example, the secondary side 122A of the sensing transformer 120A may be differentially connected to the input terminal of the amplifier 130 to provide an induced current or induced voltage to the amplifier 130.

증폭부(130)는, 센싱 변압기(120A)에 의해 감지되어 2차 측(122A)에 유도되는 전류를 증폭시킬 수 있다. 예를 들면 증폭부(130)는, 상기 유도 전류의 크기를 일정 비율로 증폭시키거나, 및/또는 위상을 조절할 수 있다. The amplifier 130 may amplify the current detected by the sensing transformer 120A and induced in the secondary side 122A. For example, the amplifier 130 may amplify the magnitude of the induced current at a certain rate and/or adjust the phase.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 증폭부(130)는 단일 칩 집적회로(one-chip IC)(131)와, 상기 단일 칩 이외의 구성인 비집적회로부(132)를 포함할 수 있다. According to various embodiments of the present invention, the amplification unit 130 may include a single-chip integrated circuit (one-chip IC) 131 and a non-integrated circuit unit 132 that is a component other than the single chip.

집적회로(131)는 능동소자를 포함할 수 있다. 집적회로(131)는 능동소자를 구동하기 위해 제2 기준전위(602)를 기준으로 하는 전원장치(400)에 연결될 수 있다. 제2 기준전위(602)는 전류 보상 장치(100A)(또는 보상부(160A))의 제1 기준전위(601)와 구분될 수 있다. The integrated circuit 131 may include active elements. The integrated circuit 131 may be connected to the power supply 400 based on the second reference potential 602 to drive the active element. The second reference potential 602 can be distinguished from the first reference potential 601 of the current compensation device 100A (or compensation unit 160A).

단일 칩 집적회로(131)에는 전원장치(400)와 연결되기 위한 단자(c1), 제2 기준전위(602)와 연결되기 위한 단자(c2), 및 비집적회로부(132)와 연결되기 위한 단자(b1, b2, e1, e2)가 형성될 수 있다. The single chip integrated circuit 131 includes a terminal c1 for connection to the power supply 400, a terminal c2 for connection to the second reference potential 602, and a terminal for connection to the non-integrated circuit unit 132. (b1, b2, e1, e2) can be formed.

보상부(160A)는, 전술한 보상부(160)의 일 예일 수 있다. 일 실시예에서 보상부(160A)는, 보상 변압기(140A)및 보상 커패시터부(150A)를 포함할 수 있다. 전술한 증폭부(130)에 의해 증폭된 증폭 전류는, 보상 변압기(140A)의 1차 측(141A)으로 흐를 수 있다. The compensation unit 160A may be an example of the compensation unit 160 described above. In one embodiment, the compensation unit 160A may include a compensation transformer 140A and a compensation capacitor unit 150A. The amplification current amplified by the above-described amplifier 130 may flow to the primary side 141A of the compensation transformer 140A.

일 실시예에 따른 보상 변압기(140A)는, 능동소자를 포함하는 증폭부(130)를 대전류 경로(111, 112)로부터 절연시키기 위한 수단일 수 있다. 즉 보상 변압기(140A)는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서, 증폭 전류에 기초하여 대전류 경로(111, 112)에 주입하기 위한 보상 전류를 (2차 측(142A)에) 생성하기 위한 수단일 수 있다. The compensation transformer 140A according to an embodiment may be a means for insulating the amplification unit 130 including an active element from the high current paths 111 and 112. That is, the compensation transformer 140A is insulated from the large current paths 111 and 112, and generates a compensation current (on the secondary side 142A) for injection into the large current paths 111 and 112 based on the amplified current. It may be a means for

보상 변압기(140A)는, 증폭부(130)의 출력단과 차동(differential)으로 연결되는 1차 측(141A), 및 대전류 경로(111, 112)와 연결되는 2차 측(142A)을 포함할 수 있다. 보상 변압기(140A)는 1차 측(141A)(예: 1차 권선)을 흐르는 증폭 전류에 의해 유도되는 자속 밀도에 기초하여 2차 측(142A)(예: 2차 권선)에 보상 전류를 유도할 수 있다. The compensation transformer 140A may include a primary side 141A differentially connected to the output terminal of the amplifier 130, and a secondary side 142A connected to the high current paths 111 and 112. there is. Compensation transformer 140A induces a compensation current in secondary side 142A (e.g., secondary winding) based on the magnetic flux density induced by the amplification current flowing in primary side 141A (e.g., primary winding). can do.

이 때 2차 측(142A)은 후술하는 보상 커패시터부(150A)와 전류 보상 장치(100A)의 제1 기준전위(601)를 연결하는 경로상에 배치될 수 있다. 즉, 2차 측(142A)의 일 단은 보상 커패시터부(150A)를 통해 대전류 경로(111, 112)와 연결되고, 2차 측(142A)의 타 단은 능동형 전류 보상 장치(100A)의 제1 기준전위(601)와 연결될 수 있다. 한편, 보상 변압기(140A)의 1차 측(141A), 증폭부(130), 및 센싱 변압기(120A)의 2차 측(122A)은 능동형 전류 보상 장치(100A)의 나머지 구성요소들과 구분되는 제2 기준전위(602)와 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 전류 보상 장치(100A)의 제1 기준전위(601)와 증폭부(130)의 제2 기준전위(602)는 구분될 수 있다. At this time, the secondary side 142A may be placed on a path connecting the compensation capacitor unit 150A, which will be described later, and the first reference potential 601 of the current compensation device 100A. That is, one end of the secondary side (142A) is connected to the high current path (111, 112) through the compensation capacitor unit (150A), and the other end of the secondary side (142A) is connected to the first end of the active current compensation device (100A). 1 Can be connected to the reference potential (601). Meanwhile, the primary side 141A of the compensation transformer 140A, the amplifier 130, and the secondary side 122A of the sensing transformer 120A are separated from the remaining components of the active current compensation device 100A. It may be connected to the second reference potential 602. The first reference potential 601 of the current compensation device 100A according to one embodiment and the second reference potential 602 of the amplification unit 130 may be distinguished.

이와 같이 일 실시예에 따른 전류 보상 장치(100A)는 보상 전류를 생성하는 구성요소에 대해서 나머지 구성요소와 상이한 기준전위(즉, 제2 기준전위(602))를 사용하고, 별도의 전원장치(400)를 사용함으로써 보상 전류를 생성하는 구성요소가 절연된 상태에서 동작하도록 할 수 있으며, 이로써 능동형 전류 보상 장치(100A)의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 다만 본 발명에 따른 집적회로(131)와 비집적회로부(132)를 포함하는 능동형 전류 보상 장치는 이러한 절연 구조에 한정된 것은 아니다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치는 대전류 경로와 비절연될 수도 있다. As such, the current compensation device 100A according to one embodiment uses a different reference potential (i.e., the second reference potential 602) for the component that generates the compensation current from the remaining components, and uses a separate power supply ( By using 400), the components that generate the compensation current can be operated in an insulated state, thereby improving the reliability of the active current compensation device (100A). However, the active current compensation device including the integrated circuit 131 and the non-integrated circuit portion 132 according to the present invention is not limited to this insulating structure. The active current compensation device according to another embodiment of the present invention may be non-insulated from the high current path.

일 실시예에 따른 보상 변압기(140A)에서, 1차 측(141A)과 2차 측(142A)의 권선비가 1:Ninj이고, 보상 변압기(140A)의 1차 측(141A)의 셀프 인덕턴스가 Linj이라고 하면, 2차 측(142A)은, Ninj 2·Linj의 셀프 인덕턴스를 가질 수 있다. 이 때, 2차 측(142A)에 유도되는 전류는, 1차 측(141A)에 흐르는 전류(즉, 증폭 전류)의 1/Ninj 배이다. 일 예에서, 보상 변압기(140A)의 1차 측(141A)과 2차 측(142A)은, kinj의 결합 계수(coupling coefficient)로 결합될 수 있다.In the compensation transformer (140A) according to one embodiment, the turns ratio of the primary side (141A) and the secondary side (142A) is 1:N inj , and the self-inductance of the primary side (141A) of the compensation transformer (140A) is Assuming L inj , the secondary side 142A may have a self-inductance of N inj 2 ·L inj . At this time, the current induced in the secondary side (142A) is 1/N inj times the current (i.e., amplification current) flowing in the primary side (141A). In one example, the primary side 141A and the secondary side 142A of the compensation transformer 140A may be coupled with a coupling coefficient of k inj .

보상 변압기(140A)를 통해 변환된 전류는, 보상 커패시터부(150A)를 통해 대전류 경로(111, 112)(예: 전력선)에 보상 전류(IC1, IC2)로써 주입될 수 있다. 따라서, 보상 전류(IC1, IC2)는, 제1 전류(I11, I12)를 상쇄시키기 위해, 제1 전류(I11, I12)와 크기가 같고 위상이 반대일 수 있다. 따라서, 증폭부(130)의 전류이득의 크기는 Nsen·Ninj가 되도록 설계될 수 있다. 하지만 실제 상황에서 자기 결합 손실이 발생할 수 있으므로, 증폭부(130)의 목표 전류이득은 Nsen·Ninj보다 높게 설계될 수 있다. The current converted through the compensation transformer 140A may be injected as compensation currents IC1 and IC2 into the high current paths 111 and 112 (eg, power lines) through the compensation capacitor unit 150A. Accordingly, the compensation currents IC1 and IC2 may have the same magnitude and opposite phase as the first currents I11 and I12 in order to cancel the first currents I11 and I12. Accordingly, the size of the current gain of the amplification unit 130 can be designed to be N sen ·N inj . However, since magnetic coupling loss may occur in actual situations, the target current gain of the amplifier 130 may be designed to be higher than N sen ·N inj .

보상 커패시터부(150A)는 전술한 바와 같이 보상 변압기(140A)에 의해 생성된 전류가 두 개의 대전류 경로(111, 112) 각각으로 흐르는 경로를 제공할 수 있다.As described above, the compensation capacitor unit 150A may provide a path through which the current generated by the compensation transformer 140A flows to each of the two large current paths 111 and 112.

보상 커패시터부(150A)는, 일 단이 보상 변압기(140A)의 2차 측(142A)과 연결되고, 타 단이 대전류 경로(111, 112) 각각과 연결되는 Y-커패시터(Y-capacitor, Y-cap)를 포함할 수 있다. 예를 들면 두 Y-cap의 일 단은 보상 변압기(140A)의 2차 측(142A)과 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.The compensation capacitor unit 150A is a Y-capacitor (Y) whose one end is connected to the secondary side 142A of the compensation transformer 140A and the other end is connected to each of the large current paths 111 and 112. -cap) may be included. For example, one end of the two Y-caps shares a node connected to the secondary side (142A) of the compensation transformer (140A), and the opposite ends of each of the two Y-caps are connected to the first high current path 111 and the It may have a node connected to the second high current path 112.

보상 커패시터부(150A)는, 보상 변압기(140A)에 의해 유도된 보상 전류(IC1, IC2)를 전력선에 흘려줄 수 있다. 보상 전류(IC1, IC2)가 제1 전류(I11, I12)를 보상(또는 상쇄)함으로써, 전류 보상 장치(100A)는 노이즈를 저감시킬 수 있다. The compensation capacitor unit 150A may flow compensation currents IC1 and IC2 induced by the compensation transformer 140A to the power line. The current compensation device 100A can reduce noise by the compensation currents IC1 and IC2 compensating (or offsetting) the first currents I11 and I12.

한편, 보상 커패시터부(150A)는, 보상 커패시터를 통해 두 개의 대전류 경로(111, 112) 사이에 흐르는 전류(IL1)가 제1 임계 크기 미만이 되도록 구성될 수 있다. 또한 보상 커패시터부(150A)는 보상 커패시터를 통해 두 개의 대전류 경로(111, 112) 각각과 제1 기준전위(601) 사이에 흐르는 전류(IL2)가 제2 임계 크기 미만이 되도록 구성될 수 있다. Meanwhile, the compensation capacitor unit 150A may be configured so that the current IL1 flowing between the two large current paths 111 and 112 through the compensation capacitor is less than the first threshold size. Additionally, the compensation capacitor unit 150A may be configured so that the current IL2 flowing between each of the two large current paths 111 and 112 and the first reference potential 601 through the compensation capacitor is less than the second threshold size.

일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A)는, 보상 변압기(140A) 및 센싱 변압기(120A)를 이용함으로써, 절연형(isolated) 구조를 실현할 수 있다.The active current compensation device 100A according to an embodiment can realize an isolated structure by using a compensation transformer 140A and a sensing transformer 120A.

도 3은 도 2에 도시된 실시예의 보다 구체적인 일 예를 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A-1)를 개략적으로 도시한다. 도 3에 도시된 능동형 전류 보상 장치(100A-1), 증폭부(130A), 및 집적회로(131A)는, 도 2에 도시된 능동형 전류 보상 장치(100A), 증폭부(130), 및 집적회로(131)의 예시들이다.FIG. 3 shows a more specific example of the embodiment shown in FIG. 2 and schematically shows an active current compensation device 100A-1 according to an embodiment of the present invention. The active current compensation device 100A-1, the amplifier 130A, and the integrated circuit 131A shown in FIG. 3 are the active current compensation device 100A, the amplifier 130, and the integrated circuit shown in FIG. 2. These are examples of the circuit 131.

일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A-1)는, 센싱 변압기(120A), 증폭부(130A), 보상 변압기(140A), 및 보상 커패시터부(150A)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 능동형 전류 보상 장치(100A-1)는 출력 측(즉, 제2 장치(200) 측)에, 감결합 커패시터부(170A)를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 감결합 커패시터부(170A)는 생략될 수도 있다. 센싱 변압기(120A), 보상 변압기(140A), 및 보상 커패시터부(150A)에 대한 설명은 중복되므로 생략한다. The active current compensation device 100A-1 according to one embodiment may include a sensing transformer 120A, an amplification unit 130A, a compensation transformer 140A, and a compensation capacitor unit 150A. In one embodiment, the active current compensation device 100A-1 may further include a decoupling capacitor portion 170A on the output side (i.e., the second device 200 side). In other embodiments, the decoupling capacitor unit 170A may be omitted. Descriptions of the sensing transformer 120A, compensation transformer 140A, and compensation capacitor unit 150A are omitted since they are redundant.

일 실시예에서, 센싱 변압기(120A)에 의해 2차 측(122A)에서 유도된 유도 전류는, 증폭부(130A)에 차동(differential)으로 입력될 수 있다.In one embodiment, the induced current induced in the secondary side (122A) by the sensing transformer (120A) may be differentially input to the amplifier (130A).

일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A-1)의 증폭부(130A)는, 단일 칩 집적회로(131A) 및 비집적회로부를 포함할 수 있다. 증폭부(130A)에서 집적회로(131A)를 제외한 나머지 구성들은 비집적회로부에 포함될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 집적회로(131A)는 물리적으로 하나의 칩에 구현된다. 비집적회로부에 포함된 구성들은 개별(discrete) 상용소자일 수 있다. 비집적회로부는 실시예에 따라 다르게 구현될 수 있다. 비집적회로부는, 동일한 단일 칩 집적회로(131A)가 다양한 디자인의 능동형 전류 보상 장치(100)에 적용될 수 있도록 변형될 수 있다. The amplification unit 130A of the active current compensation device 100A-1 according to an embodiment may include a single chip integrated circuit 131A and a non-integrated circuit unit. The remaining components of the amplifier unit 130A, excluding the integrated circuit 131A, may be included in the non-integrated circuit unit. In embodiments of the present invention, the integrated circuit 131A is physically implemented on one chip. Components included in the non-integrated circuit unit may be discrete commercial devices. The non-integrated circuit unit may be implemented differently depending on the embodiment. The non-integrated circuit part may be modified so that the same single chip integrated circuit 131A can be applied to the active current compensation device 100 of various designs.

단일 칩 집적회로(131A)는 npn BJT(11), pnp BJT(12), 다이오드(13), 및 하나 이상의 저항을 포함할 수 있다. The single chip integrated circuit 131A may include an npn BJT 11, a pnp BJT 12, a diode 13, and one or more resistors.

일 실시예에서 집적회로(131A)에 포함된 하나 이상의 저항은 Rnpn, Rpnp, 및/또는 Re를 포함할 수 있다. 집적회로(131A) 내에서, 저항 Rnpn은 npn BJT(11)의 콜렉터(collector) 노드와 베이스(base) 노드를 이을 수 있다. 집적회로(131A) 내에서, 저항 Rpnp은 pnp BJT(12)의 콜렉터 노드와 베이스 노드를 이을 수 있다. 집적회로(131A) 내에서, 저항 Re는 npn BJT(11)의 이미터(emitter) 노드와 pnp BJT(12)의 이미터 노드를 이을 수 있다.In one embodiment, one or more resistors included in the integrated circuit 131A may include R npn , R pnp , and/or R e . Within the integrated circuit 131A, the resistor R npn may connect the collector node and the base node of the npn BJT 11. Within the integrated circuit 131A, a resistor R pnp may connect the collector node and the base node of the pnp BJT 12. Within the integrated circuit 131A, resistance R e may connect the emitter node of the npn BJT 11 and the emitter node of the pnp BJT 12.

전원장치(400)는 증폭부(130A)를 구동하기 위하여, npn BJP(11)의 콜렉터 노드와 pnp BJT(12)의 콜렉터 노드 사이에 DC 전압 Vdc을 공급할 수 있다. pnp BJT(12)의 콜렉터 노드는 제2 기준전위(602)에 대응할 수 있으며, npn BJT(11)의 콜렉터 노드는 제2 기준전위(602)를 기준으로 하는, 전원장치(400)의 공급 전압(Vdc)에 대응할 수 있다.The power supply 400 may supply a DC voltage V dc between the collector node of the npn BJP 11 and the collector node of the pnp BJT 12 in order to drive the amplifier 130A. The collector node of the pnp BJT 12 may correspond to the second reference potential 602, and the collector node of the npn BJT 11 may correspond to the supply voltage of the power supply 400 based on the second reference potential 602. It can correspond to (V dc ).

일 실시예에서 바이어싱(biasing) 다이오드(13)는 집적회로(131A) 내에서 npn BJT(11)의 베이스 노드와 pnp BJT(12)의 베이스 노드를 이을 수 있다. 즉 다이오드(13)의 일 단은 npn BJT(11)의 베이스 노드에 연결되고, 다이오드(13)의 타 단은 pnp BJT(12)의 베이스 노드에 연결될 수 있다. In one embodiment, the biasing diode 13 may connect the base node of the npn BJT 11 and the base node of the pnp BJT 12 within the integrated circuit 131A. That is, one end of the diode 13 may be connected to the base node of the npn BJT (11), and the other end of the diode 13 may be connected to the base node of the pnp BJT (12).

본 발명의 실시예들에 따르면, 집적회로부(131A)에 포함되는 저항 Rnpn, Rpnp, Re, 및/또는 바이어싱 다이오드(13)는 BJT(11, 12)의 DC 바이어스(bias)에 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 저항 Rnpn, Rpnp, Re, 및 바이어싱 다이오드(13)는 다양한 능동형 전류 보상 장치(100, 100A)에서 범용적 구성이므로, 단일 칩(one-chip)의 집적회로부(131A)에 집적될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the resistors R npn , R pnp , R e , and/or the biasing diode 13 included in the integrated circuit unit 131A are connected to the DC bias of the BJTs 11 and 12. can be used In one embodiment of the present invention, the resistors R npn , R pnp , R e , and the biasing diode 13 are general-purpose components in various active current compensation devices (100, 100A), so they can be integrated on a single chip (one-chip) It may be integrated into the circuit unit 131A.

본 발명의 실시예에 따른 단일 칩 집적회로(one-chip IC)(131A)는 npn BJT(11)의 베이스에 대응하는 단자(b1), npn BJT(11)의 콜렉터에 대응하는 단자(c1), npn BJT(11)의 이미터에 대응하는 단자(e1), pnp BJT(12)의 베이스에 대응하는 단자(b2), pnp BJT(12)의 콜렉터에 대응하는 단자(c1), 및 pnp BJT(12)의 이미터에 대응하는 단자(e1)를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 단일 칩 집적회로(131A)는, 상기 단자 b1, b2, c1, c2, e1, 및 e2 이외에 다른 단자를 더 포함할 수 있다. A single-chip integrated circuit (one-chip IC) 131A according to an embodiment of the present invention has a terminal (b1) corresponding to the base of the npn BJT (11), and a terminal (c1) corresponding to the collector of the npn BJT (11). , a terminal (e1) corresponding to the emitter of the npn BJT (11), a terminal (b2) corresponding to the base of the pnp BJT (12), a terminal (c1) corresponding to the collector of the pnp BJT (12), and a terminal (c1) corresponding to the collector of the pnp BJT (12). It may include a terminal (e1) corresponding to the emitter of (12). However, it is not limited to this, and the single chip integrated circuit 131A may further include other terminals in addition to the terminals b1, b2, c1, c2, e1, and e2.

다양한 실시예들에서, 단일 칩 집적회로(131A)의 단자 b1, b2, c1, c2, e1, 및 e2 중 적어도 하나는 비집적회로부에 연결될 수 있다. 단일 칩 집적회로(131A)와 비집적회로부는 함께 결합하여, 일 실시예에 따른 증폭부(130A)로서 기능할 수 있다.In various embodiments, at least one of terminals b1, b2, c1, c2, e1, and e2 of the single chip integrated circuit 131A may be connected to a non-integrated circuit unit. The single chip integrated circuit 131A and the non-integrated circuit unit may be combined together to function as an amplification unit 130A according to an embodiment.

일 실시예에서, 비집적회로부는 커패시터 Cb, Ce, 및 Cdc, 임피던스 Z1와 Z2를 포함할 수 있다. In one embodiment, the non-integrated circuit unit may include capacitors C b , C e , and C dc , and impedances Z 1 and Z 2 .

일 실시예에 따르면, 집적회로(one-chip IC)(131A) 칩의 베이스 단자(b1, b2)에는 각각 비집적회로부의 커패시터 Cb가 연결될 수 있다. 집적회로(131A) 칩의 이미터 단자(e1, e2)에는 각각 비집적회로부의 커패시터 Ce가 연결될 수 있다. 집적회로(131A)의 외부에서, pnp BJT(12)의 콜렉터 단자(c2)는 제2 기준전위(602)에 연결될 수 있다. 집적회로(131A)의 외부에서, 양 콜렉터 단자(c1, c2) 사이에 전원장치(400)가 연결될 수 있다. 집적회로(131A)의 외부에서 양 콜렉터 단자(c1, c2) 사이에 비집적회로부의 커패시터 Cdc가 연결될 수 있다. According to one embodiment, the capacitor C b of the non-integrated circuit unit may be connected to the base terminals b1 and b2 of the integrated circuit (one-chip IC) 131A chip, respectively. A capacitor C e of the non-integrated circuit unit may be connected to the emitter terminals e1 and e2 of the integrated circuit 131A chip, respectively. Outside the integrated circuit 131A, the collector terminal c2 of the pnp BJT 12 may be connected to the second reference potential 602. Outside of the integrated circuit 131A, a power supply 400 may be connected between both collector terminals c1 and c2. A capacitor C dc of the non-integrated circuit may be connected between both collector terminals c1 and c2 outside the integrated circuit 131A.

비집적회로부에 포함된 커패시터 Cb 및 Ce는 BJT(11, 12)의 베이스 노드 및 이미터 노드에서 DC 전압을 차단(block)할 수 있다. 커패시터 Cb 및 Ce는 교류(AC) 신호만 선택적으로 결합시킬 수 있다.Capacitors C b and C e included in the non-integrated circuit unit can block the DC voltage at the base node and emitter node of the BJT (11, 12). Capacitors C b and C e can selectively couple only alternating current (AC) signals.

커패시터 Cdc는 전압 Vdc에 대한, DC용 감결합 커패시터로, 전원장치(400)의 공급 전압 Vdc에 대해 병렬 연결될 수 있다. 커패시터 Cdc는 npn BJT(11) 및 pnp BJT(12)의 양 콜렉터 사이를 AC 신호만 선택적으로 결합시킬 수 있다. Capacitor C dc is a DC decoupling capacitor for voltage V dc , and may be connected in parallel with respect to the supply voltage V dc of the power supply 400. Capacitor C dc can selectively couple only AC signals between both collectors of the npn BJT (11) and pnp BJT (12).

증폭부(130A)의 전류 이득은 임피던스 Z1과 Z2의 비율에 의해 제어될 수 있다. Z1과 Z2는 센싱 변압기(120A) 및 보상 변압기(140A)의 권선비에 따라, 필요한 목표 전류 이득에 따라 유연하게 설계될 수 있다. 따라서 Z1과 Z2는 단일 칩(one-chip) 집적회로(131A)의 외부에서(즉, 비집적회로부에) 구현될 수 있다. The current gain of the amplification unit 130A can be controlled by the ratio of impedance Z 1 and Z 2 . Z 1 and Z 2 can be flexibly designed according to the required target current gain and the turns ratio of the sensing transformer (120A) and the compensation transformer (140A). Accordingly, Z 1 and Z 2 may be implemented outside of the one-chip integrated circuit 131A (i.e., in a non-integrated circuit portion).

집적회로(131A)와 비집적회로부의 Cb, Ce, Cdc, Z1, Z2의 조합은 일 실시예에 따른 증폭부(130A)로서 기능할 수 있다. 예를 들면 증폭부(130A)는 npn BJT 및 pnp BJT를 포함하는 push-pull 증폭기 구조를 가질 수 있다. The combination of the integrated circuit 131A and the non-integrated circuit parts C b , C e , C dc , Z 1 , and Z 2 may function as an amplification unit 130A according to an embodiment. For example, the amplifier 130A may have a push-pull amplifier structure including an npn BJT and a pnp BJT.

일 실시예에서, 센싱 변압기(120A)의 2차 측(122A) 측은, BJT(11, 12)의 베이스 측과 에미터 측 사이에 연결될 수 있다. 일 실시예에서 보상 변압기(140A)의 1차 측(141A) 측은 BJT(11, 12)의 콜렉터 측과 베이스 측 사이에 연결될 수 있다. 여기서 연결은 간접적으로 연결된 경우를 포함한다. In one embodiment, the secondary side 122A of the sensing transformer 120A may be connected between the base side and the emitter side of the BJTs 11 and 12. In one embodiment, the primary side 141A of the compensation transformer 140A may be connected between the collector side and the base side of the BJTs 11 and 12. Here, connection includes cases of indirect connection.

일 실시예에서 증폭부(130A)는, 출력 전류를 BJT(11, 12)의 베이스로 다시 주입시키는 회귀 구조를 가질 수 있다. 회귀 구조로 인해, 증폭부(130A)는, 능동형 전류 보상 장치(100A-1)의 동작을 위한 일정한 전류 이득을 안정적으로 얻을 수 있다. In one embodiment, the amplification unit 130A may have a return structure that injects the output current back into the base of the BJTs 11 and 12. Due to the regression structure, the amplification unit 130A can stably obtain a constant current gain for operation of the active current compensation device 100A-1.

예를 들면 노이즈 신호로 인한 증폭부(130A)의 입력 전압이 0보다 큰 포지티브 스윙(positive swing)의 경우, npn BJT(11)가 동작할 수 있다. 이 때 동작 전류는 npn BJT(11)를 통과하는 제1 경로를 통해 흐를 수 있다. 노이즈로 인한 증폭부(130A)의 입력 전압이 0보다 작은 네거티브 스윙(negative swing)의 경우, pnp BJT(12)가 동작할 수 있다. 이 때 동작 전류는 pnp BJT(12)를 통과하는 제2 경로를 통해 흐를 수 있다.For example, in the case of a positive swing where the input voltage of the amplifier 130A due to a noise signal is greater than 0, the npn BJT 11 may operate. At this time, the operating current may flow through the first path passing through the npn BJT (11). In the case of a negative swing where the input voltage of the amplifier 130A due to noise is less than 0, the pnp BJT 12 may operate. At this time, the operating current may flow through the second path passing through the pnp BJT (12).

집적회로(131A)에서, 저항 Rnpn, Rpnp, 및 Re는, BJT의 동작점을 조절할 수 있다. 저항 Rnpn, Rpnp, 및 Re는, BJT의 동작점에 따라 설계될 수 있다.In the integrated circuit 131A, resistors R npn , R pnp , and R e can adjust the operating point of the BJT. Resistance R npn , R pnp , and R e can be designed according to the operating point of the BJT.

본 발명의 실시예에 따르면, 온도 특성을 가지는 소자들이 단일 칩 집적회로(one-chip IC)(131A)에 집적될 수 있다. 일 실시예에 따르면, npn BJT(11), pnp BJT(12), 바이어싱 다이오드(13), Rnpn, Rpnp, Re가 단일 칩 집적회로(131A)에 집적화될 수 있다. 단일 칩에 집적화하는 경우, 이산(discrete) 소자를 사용하는 경우에 비해 증폭부(130A)의 크기가 최소화될 수 있다. 본 문서에서, 온도 특성을 가지는 소자들이란 예를 들면 극저온부터 고온까지의 넓은 온도 범위서 어떠한 회로 특성을 갖는 소자를 지칭할 수 있다. 온도 특성을 가지는 소자들이란, 넓은 온도 범위에서 온도 변화에 따라 소자 특성이 달라지는 소자를 지칭할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 온도 특성을 가지는 능동소자를 단일 칩 집적회로(131A)에 내재화함으로써, 온도 변화에도 일정한(또는 안정적인) 회로 특성을 가지는 단일 칩 집적회로(131A)를 구현할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 온도 특성을 가지는 능동소자를 단일 칩 집적회로(131A)에 내재화함으로써, 온도 변화에도 일정한 성능을 내는 증폭부(130A) 및 능동형 전류 보상 장치(100A-1)를 구현할 수 있다. 즉 단일 칩 집적회로(131A)는, 온도 변화에도 증폭부(130A)가 일정한 성능을 내도록 설계될 수 있다. 여기서 증폭부(130A)가 일정한 성능을 내는 것의 의미는, 일정 범위 내에서 안정적인 성능 유지하는 것을 포함한다. According to an embodiment of the present invention, devices having temperature characteristics can be integrated into a single-chip integrated circuit (one-chip IC) 131A. According to one embodiment, the npn BJT 11, the pnp BJT 12, the biasing diode 13, R npn , R pnp , and R e may be integrated into a single chip integrated circuit 131A. When integrated on a single chip, the size of the amplifier 130A can be minimized compared to when discrete elements are used. In this document, devices having temperature characteristics may refer to devices having certain circuit characteristics over a wide temperature range, for example, from extremely low temperatures to high temperatures. Devices having temperature characteristics may refer to devices whose device characteristics vary depending on temperature changes in a wide temperature range. According to an embodiment of the present invention, by internalizing an active element with temperature characteristics into the single-chip integrated circuit 131A, a single-chip integrated circuit 131A with constant (or stable) circuit characteristics despite temperature changes can be implemented. According to an embodiment of the present invention, by internalizing an active element with temperature characteristics into a single chip integrated circuit (131A), an amplifier (130A) and an active current compensation device (100A-1) that provide constant performance despite temperature changes can be implemented. there is. That is, the single chip integrated circuit 131A can be designed so that the amplification unit 130A provides constant performance despite temperature changes. Here, the meaning of the amplification unit 130A producing a certain performance includes maintaining stable performance within a certain range.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 온도 특성을 가지는 소자들(예: BJT(11, 12), 다이오드(13), Re 등)이 온도를 공유할 수 있다. 따라서 온도에 따른 특성을 예를 들면 시뮬레이션 등을 통해 예측하기 용이할 수 있다. 따라서 온도 변화에도 제어가능하며 예측가능한 증폭부(130A)를 설계할 수 있다. 반면, 만약 BJT, 다이오드, 저항으로 이산 소자를 사용한다면, 상기 소자들의 온도 특성이 제각각 다를 수 있어, 능동회로부의 동작을 예측하는 것이 어려울 것이다.Additionally, according to an embodiment of the present invention, devices having temperature characteristics (e.g., BJTs 11 and 12, diodes 13, Re, etc.) may share the temperature. Therefore, it can be easy to predict temperature-dependent characteristics through, for example, simulation. Therefore, it is possible to design an amplification unit 130A that is controllable and predictable despite temperature changes. On the other hand, if discrete elements such as BJTs, diodes, and resistors are used, the temperature characteristics of the elements may be different, making it difficult to predict the operation of the active circuit part.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 반도체 소자의 개수 증가에도 집적회로(131A) 및 능동형 전류 보상 장치(100A)의 사이즈와 생산비용의 증가가 미미할 수 있다. 따라서 단일 칩 집적회로(131A) 및 능동형 보상 장치(100A)의 대량 생산이 용이할 수 있다. Additionally, according to an embodiment of the present invention, even if the number of semiconductor devices increases, the increase in size and production cost of the integrated circuit 131A and the active current compensation device 100A may be minimal. Therefore, mass production of the single chip integrated circuit 131A and the active compensation device 100A may be easy.

비집적회로부의 인덕터, 커패시터(예: Cb, Ce, Cdc), Z1 및 Z2는 개별 구성요소로, 단일 칩 집적회로(131A)의 주변에 구현될 수 있다. The inductor, capacitor (eg, C b , C e , C dc ), Z 1 and Z 2 of the non-integrated circuit part are individual components and may be implemented around the single chip integrated circuit 131A.

커패시터 Cb, Ce, 및 Cdc가 교류(AC) 신호를 결합(couple)하는 데 필요한 커패시턴스는 수 μF 이상(예: 10 μF)일 수 있다. 이 커패시턴스 값은 단일 칩 집적회로 내에서 구현하기 어려우므로, 커패시터 Cb, Ce, 및 Cdc는 집적회로(131A)의 외부에, 즉 비집적회로부에 구현될 수 있다. The capacitance required for capacitors C b , C e , and C dc to couple an alternating current (AC) signal may be several μF or more (e.g., 10 μF). Since this capacitance value is difficult to implement within a single chip integrated circuit, the capacitors C b , C e , and C dc may be implemented outside of the integrated circuit 131A, that is, in a non-integrated circuit part.

비집적회로부의 설계에 따라, 단일 칩 집적회로(131A)는 다양한 전력 시스템의 제1 장치(300)(또는 제2 장치(200))에 대해 사용될 수 있다. 예를 들면 단일 칩 집적회로(131A)는 제1 장치(300)의 정격 전력에 무관할 수 있으며, 비집적회로부는 제1 장치(300)의 정격 전력에 따라 설계될 수 있다. 예를 들면 임피던스 Z1과 Z2의 값은, 센싱 변압기(120A)와 보상 변압기(140A)의 권선비, 및 증폭부(130A)의 목표 전류 이득에 기초하여 결정될 수 있다. 단일 칩 집적회로(131A)의 구성은 상기 권선비와 상기 목표 전류 이득에 무관할 수 있다. Depending on the design of the non-integrated circuit portion, the single chip integrated circuit 131A may be used for the first device 300 (or the second device 200) of various power systems. For example, the single chip integrated circuit 131A may be independent of the rated power of the first device 300, and the non-integrated circuit may be designed according to the rated power of the first device 300. For example, the values of impedance Z 1 and Z 2 may be determined based on the turns ratio of the sensing transformer 120A and the compensation transformer 140A, and the target current gain of the amplifier 130A. The configuration of the single chip integrated circuit 131A may be independent of the turns ratio and the target current gain.

임피던스 Z1과 Z2는, 다양한 전력 시스템 또는 다양한 제1 장치(300)에 대한 설계 유연성을 달성하기 위해 집적회로의 외부에, 즉 비집적회로부에 구현될 수 있다. Z1과 Z2는 센싱 변압기(120A) 및 보상 변압기(140A)의 권선비에 따라, 및 필요한 목표 전류 이득에 따라 유연하게 설계될 수 있다. 임피던스 Z1와 Z2를 조절함에 따라, 동일한 집적회로(131A)를 다양한 전력 시스템에 적용할 수 있게 하는 다양한 전류 보상 장치를 설계할 수 있다. Impedances Z 1 and Z 2 may be implemented external to the integrated circuit, i.e., in non-integrated circuitry, to achieve design flexibility for various power systems or various first devices 300 . Z 1 and Z 2 can be flexibly designed according to the turns ratio of the sensing transformer (120A) and the compensation transformer (140A) and the required target current gain. By adjusting the impedance Z 1 and Z 2 , various current compensation devices can be designed that allow the same integrated circuit 131A to be applied to various power systems.

특히 센싱 변압기(120A)의 크기와 임피던스 특성은 제1 장치(300)의 최대 정격 전류에 따라 달라져야 한다. 따라서 넓은 주파수 범위에서 센싱 노이즈 전류에 대한 주입 전류의 비율을 균일하게 하기 위해서는 Z1과 Z2의 적절한 설계가 필요하다. 센싱 변압기(120A)와 보상 변압기(140A)의 권선비 및 Z1과 Z2의 비율을 조정하여, 넓은 주파수 범위에서 센싱 노이즈 전류에 대한 주입 전류의 비율을 1로 설계할 수 있다. 이를 위해 임피던스 Z1과 Z2는, 설계의 유연성을 위해 집적회로(131A)의 외부에 구현될 수 있다. 일 실시예에서 Z1는 저항 R1과 커패시터 C1의 직렬 연결일 수 있으며, Z2는 저항 R2와 커패시터 C2의 직렬 연결일 수 있다. C1과 C2가 각각 R1과 R2 옆에 직렬로 추가 구현므로, 저주파 범위에서 센싱 노이즈 전류에 대한 주입 전류의 비율은 더 나은 성능을 가질 수 있다.In particular, the size and impedance characteristics of the sensing transformer (120A) must vary depending on the maximum rated current of the first device (300). Therefore, appropriate design of Z 1 and Z 2 is necessary to uniformize the ratio of injection current to sensing noise current over a wide frequency range. By adjusting the turns ratio and the ratio of Z 1 and Z 2 of the sensing transformer (120A) and the compensation transformer (140A), the ratio of the injection current to the sensing noise current can be designed to be 1 in a wide frequency range. To this end, impedances Z 1 and Z 2 may be implemented outside the integrated circuit 131A for design flexibility. In one embodiment, Z 1 may be a series connection of a resistor R 1 and a capacitor C 1 , and Z 2 may be a series connection of a resistor R 2 and a capacitor C 2 . Since C 1 and C 2 are implemented additionally in series next to R 1 and R 2 , respectively, the ratio of injection current to sensing noise current in the low-frequency range can have better performance.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 집적회로(131A)는 확장성을 고려하여 설계되었기 때문에, 다양한 타입의 능동형 전류 보상 장치에서 사용될 수 있다. 동일한 타입의 집적회로(131A)가 다양한 실시예들에서 사용될 수 있으며, 비집적회로부는 실시예에 따라 다르게 설계될 수 있다.Since the integrated circuit 131A according to various embodiments of the present invention is designed with scalability in mind, it can be used in various types of active current compensation devices. The same type of integrated circuit 131A may be used in various embodiments, and the non-integrated circuit portion may be designed differently depending on the embodiment.

한편 능동형 전류 보상 장치(100A-1)는, 출력 측(즉, 제2 장치(200) 측)에, 감결합 커패시터부(170A)를 더 포함할 수 있다. 감결합 커패시터부(170A)에 포함된 각 커패시터의 일 단은, 각각 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)에 연결될 수 있다. 상기 각 커패시터의 반대 단은, 전류 보상 장치(100A-1)의 제1 기준전위(601)에 연결될 수 있다. Meanwhile, the active current compensation device 100A-1 may further include a decoupling capacitor portion 170A on the output side (i.e., the second device 200 side). One end of each capacitor included in the decoupling capacitor unit 170A may be connected to the first large current path 111 and the second large current path 112, respectively. The opposite end of each capacitor may be connected to the first reference potential 601 of the current compensation device 100A-1.

감결합 커패시터부(170A)는 능동형 전류 보상 장치(100A-1)의 보상 전류의 출력 성능이 제2 장치(200)의 임피던스 값의 변화에 따라 크게 변동되지 않도록 할 수 있다. 감결합 커패시터부(170A)의 임피던스(ZY)는, 노이즈 저감의 대상이 되는 제1 주파수 대역에서 지정된 값보다 작은 값을 가지도록 설계될 수 있다. 감결합 커패시터부(170A)의 결합으로 인해, 전류 보상 장치(100A-1)는, 어떤 시스템에서든 독립적인 모듈로써 이용될 수 있다.The decoupling capacitor unit 170A may prevent the output performance of the compensation current of the active current compensation device 100A-1 from significantly changing depending on the change in the impedance value of the second device 200. The impedance (Z Y ) of the decoupling capacitor unit 170A may be designed to have a value smaller than a specified value in the first frequency band that is the target of noise reduction. Due to the combination of the decoupling capacitor portion 170A, the current compensation device 100A-1 can be used as an independent module in any system.

일 실시예에 따르면, 능동형 전류 보상 장치(100A-1)에서 감결합 커패시터부(170A)는 생략될 수 있다. According to one embodiment, the decoupling capacitor unit 170A may be omitted in the active current compensation device 100A-1.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 칩 집적회로(one-chip IC)(131A)를 개략적으로 도시한다. 집적회로(131A)에 대한 자세한 설명은, 전술한 설명과 중복되므로 생략한다. Figure 4 schematically shows a single-chip integrated circuit (one-chip IC) 131A according to one embodiment of the present invention. A detailed description of the integrated circuit 131A is omitted as it overlaps with the above description.

BJT의 DC 바이어스 회로는, 온도 변화에도 가능하면 일정한 DC 동작점을 갖도록 설계되어야 한다. 본 발명의 실시예들에 따르면, BJT(11, 12)의 DC 바이어스 회로는, 온도 변화에도 일정 범위 내에서 안정적인 DC 동작점을 갖도록 설계될 수 있다. The DC bias circuit of a BJT should be designed to have a constant DC operating point if possible even when temperature changes. According to embodiments of the present invention, the DC bias circuit of the BJTs 11 and 12 can be designed to have a stable DC operating point within a certain range despite temperature changes.

도 4를 참조하면 바이어싱 다이오드(13), 저항 Rnpn, Rpnp, Re는 DC 바이어스 설계에 사용될 수 있다. BJT 바이어스를 위해 바이어싱 다이오드(13)의 순방향 전압은 BJT의 베이스-이미터 전압의 두 배에 상응하거나 그보다 약간 높아야 할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 바이어싱 다이오드(13)와 저항 Re는 BJT(11, 12)의 열 폭주(thermal runaway)를 방지할 수 있다. Referring to FIG. 4, the biasing diode 13 and resistors R npn , R pnp , and R e can be used in DC bias design. To bias a BJT, the forward voltage of biasing diode 13 may need to be equal to or slightly higher than twice the base-to-emitter voltage of the BJT. In an embodiment of the present invention, the biasing diode 13 and the resistor R e can prevent thermal runaway of the BJTs 11 and 12.

일반적으로 BJT에 전류가 흐르면서 열이 발생하면 BJT의 전류 이득이 증가하고, 이로 인해 열이 더 발생하게 된다. 열 폭주는, 이러한 양성 피드백으로 인해 열이 계속 증가하여 BJT가 손상되는 현상을 나타낸다. In general, when current flows through a BJT and heat is generated, the current gain of the BJT increases, which causes more heat to be generated. Thermal runaway refers to a phenomenon in which heat continues to increase due to this positive feedback, damaging the BJT.

본 발명의 실시예에 따르면, npn BJT(11)의 이미터 노드와 pnp BJT(12)의 이미터 노드 사이에 저항 Re를 구비함으로써, DC 바이어스 전류를 조정하고 열 폭주를 방지할 수 있다. 온도가 증가함에 따라 Re의 저항(resistance)도 같이 증가하기 때문에, 전류 Ie가 증가하는 것을 막을 수 있다. 따라서 저항 Re는 전류 Ie나 열에 대하여 음성 피드백으로 작용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by providing a resistance R e between the emitter node of the npn BJT (11) and the emitter node of the pnp BJT (12), the DC bias current can be adjusted and thermal runaway can be prevented. As the temperature increases, the resistance of R e also increases, so the current I e can be prevented from increasing. Therefore, resistance R e can act as negative feedback for current I e or heat.

본 발명의 실시예에 따르면, npn BJT(11)의 베이스 노드와 pnp BJT(12)의 베이스 노드 사이에 다이오드(13)를 구비함으로써, 열 폭주를 방지할 수 있다. 다이오드(13)는 온도가 증가함에 따라 순방향 전류에 비해 순방향 전압이 감소하는 특성이 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서 BJT(11, 12)의 베이스 단 사이에 형성된 다이오드(13)는, 온도가 증가함에 따라 베이스 단 사이의 전압을 낮추는 역할을 할 수 있다. 이로 인해, 다이오드(13)가 없는 경우에 비하여, 다이오드(13)가 있는 경우에 BJT(11, 12)가 상대적으로 덜 켜질 수 있다. 따라서 온도 증가에 따른 전류 Ie가 상대적으로 감소할 수 있다. 이렇듯, 다이오드(13)는 전류 Ie에 대하여 음성 피드백으로 작용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, thermal runaway can be prevented by providing a diode 13 between the base node of the npn BJT 11 and the base node of the pnp BJT 12. The diode 13 has the characteristic that the forward voltage decreases compared to the forward current as the temperature increases. Therefore, in the embodiment of the present invention, the diode 13 formed between the base ends of the BJTs 11 and 12 can serve to lower the voltage between the base ends as the temperature increases. Because of this, compared to the case without the diode 13, the BJTs 11 and 12 may be turned on relatively less when the diode 13 is present. Therefore, the current I e may relatively decrease as the temperature increases. In this way, the diode 13 can act as negative feedback for the current I e .

전술한 바와 같이 BJT(11, 12)에 대하여, 온도에 따른 양성 피드백과, Re 및 다이오드(13)에 의한 음성 피드백이 함께 작용함으로써, BJT(11, 12)는 온도 변화에도 일정한 전류 범위를 유지할 수 있다. As described above, for the BJTs 11 and 12, positive feedback according to temperature and negative feedback due to Re and the diode 13 act together, so that the BJTs 11 and 12 maintain a constant current range despite temperature changes. You can.

npn BJT(11) 및 pnp BJT(12)에서 DC 바이어스 전압이 잘 균형잡히면, DC 이미터 전류 Ie는 하기의 수학식 1과 같이 구해질 수 있다. If the DC bias voltage in the npn BJT (11) and pnp BJT (12) is well balanced, the DC emitter current I e can be obtained as in Equation 1 below.

수학식 1에서, Vdc는 npn BJT(11)의 콜렉터와 pnp BJT(12)의 콜렉터 사이에 공급되는 전압이고, Id는 다이오드(13)의 순방향 바이어스 전류이고, Vbe는 BJT의 베이스-이미터 전압이고, hfe는 BJT의 전류이득이다. 또한 일 실시예에서 Rbias = Rnpn = Rpnp이다. In Equation 1, V dc is the voltage supplied between the collector of the npn BJT (11) and the collector of the pnp BJT (12), I d is the forward bias current of the diode 13, and V be is the base of the BJT - is the emitter voltage, and h fe is the current gain of the BJT. Also, in one embodiment, R bias = R npn = R pnp .

일 실시예에서 Id 및 Vbe의 값은 맞춤형(customized) 집적회로(131A)에서 다이오드(13) 및 BJT(11, 12)의 I-V(전류-전압) 특성에 따라 설계될 수 있다. In one embodiment, the values of I d and V be may be designed according to the IV (current-voltage) characteristics of the diode 13 and BJTs 11 and 12 in the customized integrated circuit 131A.

도 5는 도 4에 도시된 단일 칩 집적회로(131A)의 온도에 따른 바이어스 전압과 전류의 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 도 5에 도시된 그래프는 -50 ℃에서 125 ℃까지의 온도 변화에 따른 집적회로(131A)의 DC 시뮬레이션 결과이다. FIG. 5 shows simulation results of bias voltage and current according to temperature of the single chip integrated circuit 131A shown in FIG. 4. The graph shown in FIG. 5 is a DC simulation result of the integrated circuit 131A according to temperature change from -50°C to 125°C.

Ie는 DC 이미터 전류이며, Vbn는 제2 기준전위(602)(즉, DC 접지 기준)에 대한 npn BJT(11)의 베이스 노드의 전압이며, Ven은 제2 기준전위(602)에 대한 npn BJT(11)의 이미터 노드의 전압이며, Vbp는 제2 기준전위(602)에 대한 pnp BJT(12)의 베이스 노드의 전압이며, Vep는 제2 기준전위(602)에 대한 pnp BJT(12)의 이미터 노드의 전압이다. Ie is the DC emitter current, V bn is the voltage of the base node of the npn BJT (11) with respect to the second reference potential 602 (i.e., DC ground reference), and V en is the voltage with respect to the second reference potential 602. is the voltage of the emitter node of the npn BJT (11), V bp is the voltage of the base node of the pnp BJT (12) with respect to the second reference potential 602, and V ep is the voltage with respect to the second reference potential 602. This is the voltage of the emitter node of the pnp BJT (12).

도 5를 참조하면, npn BJT(11)의 Vbe (= Vbn - Ven)와 pnp BJT(12)의 Vbe (= Vep - Vbp)는 전체 온도 범위에서 약 0.75V로 유지되는 것을 볼 수 있다. 또한 DC 바이어스 전압은 Vdc의 절반인 6 V 근처에서 잘 균형잡혀있다. 즉, 각 노드의 전압(Vbn, Ven, Vbp 및 Vep)이 온도에 따라서 일정하게 분포할 수 있다. 각 노드의 전압이 온도 변화에 따라 일정하게 분포할수록, 능동형 전류 보상 장치(100A-1)의 성능에 유리하게 작용할 수 있다.Referring to Figure 5, V be (= V bn - V en ) of npn BJT (11) and V be (= V ep - V bp ) of pnp BJT (12) are maintained at about 0.75V over the entire temperature range. You can see that. Additionally, the DC bias voltage is well balanced around 6 V, which is half of V dc . That is, the voltages (Vbn, Ven, Vbp, and Vep) of each node can be uniformly distributed according to temperature. The more uniformly the voltage at each node is distributed according to temperature changes, the more advantageous it can be for the performance of the active current compensation device (100A-1).

일 실시예에 따르면, 온도가 125 ℃까지 증가함에도 전류 Ie는 약 40 내지 50 mA 범위의 일정한 수준을 유지하는 것을 볼 수 있다. 온도가 증가하는 동안 전류 Ie는 특정 범위를 초과하여 증가하지 않으며, 오히려 40 ℃ 이상에서 약간 감소한다. 다시 말하면, 온도가 증가하여도 전류 Ie가 지속적으로 증가하지 않는 바, 열 폭주가 일어나지 않는 것을 알 수 있다.According to one embodiment, the current I e can be seen to maintain a constant level in the range of about 40 to 50 mA even as the temperature increases to 125°C. While the temperature increases, the current I e does not increase beyond a certain range, but rather decreases slightly above 40°C. In other words, the current I e does not continuously increase even as the temperature increases, so it can be seen that thermal runaway does not occur.

결과적으로, 단일 칩 집적회로(one-chip IC)(131A)에 바이어스 저항 Re와 다이오드(13)가 내재화된 덕분에, 추가적인 개별 부품을 사용하지 않아도 열 폭주가 방지될 수 있다. As a result, thanks to the internalization of the bias resistance Re and the diode 13 in the one-chip IC 131A, thermal runaway can be prevented without using additional individual components.

한편, 만약 온도 특성을 가지는 소자들(예: BJT(11, 12), 다이오드(13), Re 등)이 이산(discrete) 소자일 경우, 소자들이 온도를 공유하는 데 한계가 있다. 이 경우 저항, 다이오드(13), BJT(11, 12)의 온도 특성이 서로 제각각일 수 있다. 따라서 실제 온도에 따른 바이어스 전압 및 전류를 예측 및 제어하기 어려울 수 있다. 또한 상용 이산 소자로 증폭부를 구성하는 경우 I-V(전류-전압) 특성을 자유롭게 디자인하기 어려우므로, 능동형 전류 보상 장치를 위한 최적의 설계가 어려울 수 있다. 또한 이산 소자를 사용하는 경우, 반도체 소자의 개수에 따라 생산 비용이 지속적으로 증가할 수 있다. On the other hand, if devices with temperature characteristics (e.g., BJT (11, 12), diode (13), Re , etc.) are discrete devices, there is a limit to the devices' ability to share temperature. In this case, the temperature characteristics of the resistor, diode 13, and BJT (11, 12) may be different from each other. Therefore, it may be difficult to predict and control bias voltage and current according to actual temperature. Additionally, when the amplification unit is constructed with commercially available discrete elements, it is difficult to freely design IV (current-voltage) characteristics, so optimal design for an active current compensation device may be difficult. Additionally, when discrete devices are used, production costs may continue to increase depending on the number of semiconductor devices.

본 발명의 실시예들에서 능동형 전류 보상 장치의 증폭부는 단일 칩 집적회로(131A)를 포함함으로써, 반도체 소자의 특성을 고려하여 이미터 전류 Ie와 전압을 원하는대로 조절할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 온도 특성을 가지는 소자들이 단일 칩 집적회로(one-chip IC) 안에 형성되어 온도를 공유하기 때문에, 온도에 따른 소자들의 특성을 예측하기 용이할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 집적회로(131A)의 경우, 반도체 소자의 개수 증가로 인한 사이즈 증가가 미미하며, 대량 생산에 따른 비용 증가도 미미할 수 있다. In embodiments of the present invention, the amplifier unit of the active current compensation device includes a single chip integrated circuit (131A), so that the emitter current Ie and voltage can be adjusted as desired in consideration of the characteristics of the semiconductor device. In embodiments of the present invention, since devices having temperature characteristics are formed in a single-chip integrated circuit (one-chip IC) and share temperature, it can be easy to predict the characteristics of the devices according to temperature. In the case of the integrated circuit 131A according to embodiments of the present invention, the size increase due to an increase in the number of semiconductor devices is minimal, and the cost increase due to mass production may also be minimal.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A-2)의 구성을 개략적으로 도시한다. 이하에서는 도 2 내지 도 5을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용의 설명은 생략한다.Figure 6 schematically shows the configuration of an active current compensation device 100A-2 according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, descriptions of content that overlaps with the content described with reference to FIGS. 2 to 5 will be omitted.

도 6을 참조하면 능동형 전류 보상 장치(100A-2)는 제1 장치(300)와 연결되는 대전류 경로(111, 112, 113) 각각에 공통 모드로 입력되는 제1 전류(I11, I12, I13)를 능동적으로 보상할 수 있다. Referring to Figure 6, the active current compensation device (100A-2) is a first current (I11, I12, I13) input in common mode to each of the high current paths (111, 112, and 113) connected to the first device (300). can be actively compensated.

이를 위해 능동형 전류 보상 장치(100A-2)는 세 개의 대전류 경로(111, 112, 113), 센싱 변압기(120A-2), 증폭부(130A), 보상 변압기(140A), 보상 커패시터부(150A-2)를 포함할 수 있다.For this purpose, the active current compensation device (100A-2) includes three large current paths (111, 112, 113), a sensing transformer (120A-2), an amplification unit (130A), a compensation transformer (140A), and a compensation capacitor unit (150A-2). 2) may be included.

전술한 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A, 100A-1)와 대비하여 살펴보면, 도 6에 도시된 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A-2)는 세 개의 대전류 경로(111, 112, 113)를 포함하고, 이에 따라 센싱 변압기(120A-2) 및 보상 커패시터부(150A-2)의 차이점이 있다. 따라서 이하에서는 상술한 차이점을 중심으로 능동형 전류 보상 장치(100A-2)에 대해 설명한다. In contrast to the active current compensation devices (100A, 100A-1) according to the above-described embodiment, the active current compensation device (100A-2) according to the embodiment shown in FIG. 6 has three large current paths (111, 112, 113), and accordingly, there is a difference between the sensing transformer (120A-2) and the compensation capacitor unit (150A-2). Therefore, hereinafter, the active current compensation device (100A-2) will be described focusing on the above-mentioned differences.

능동형 전류 보상 장치(100A-2)는 서로 구분되는 제1 대전류 경로(111), 제2 대전류 경로(112) 및 제3 대전류 경로(113)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 대전류 경로(111)는 R상, 제2 대전류 경로(112)는 S상, 제3 대전류 경로(113)는 T상의 전력선일 수 있다. 제1 전류(I11, I12, I13)는 제1 대전류 경로(111), 제2 대전류 경로(112) 및 제3 대전류 경로(113) 각각에 공통 모드로 입력될 수 있다.The active current compensation device 100A-2 may include a first large current path 111, a second large current path 112, and a third large current path 113 that are distinct from each other. According to one embodiment, the first high-current path 111 may be an R-phase power line, the second high-current path 112 may be an S-phase power line, and the third high-current path 113 may be a T-phase power line. The first currents I11, I12, and I13 may be input to each of the first large current path 111, the second large current path 112, and the third large current path 113 in a common mode.

센싱 변압기(120A-2)의 1차 측(121A-2)은 제1, 제2, 제3 대전류 경로(111, 112, 113) 각각에 배치되어, 2차 측(122A-2)에 유도 전류를 생성할 수 있다. 세 개의 대전류 경로(111, 112, 113) 상의 제1 전류(I11, I12, I13)에 의해 센싱 변압기(120A-2)에 생성되는 자속 밀도는 서로 보강될 수 있다. The primary side (121A-2) of the sensing transformer (120A-2) is disposed in each of the first, second, and third large current paths (111, 112, and 113), and induces an induced current in the secondary side (122A-2) can be created. The magnetic flux densities generated in the sensing transformer 120A-2 by the first currents I11, I12, and I13 on the three large current paths 111, 112, and 113 may be mutually reinforced.

도 6에 도시된 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A-2)에서 증폭부(130A)는, 전술한 증폭부(130A)에 상응할 수 있다. In the active current compensation device 100A-2 according to the embodiment shown in FIG. 6, the amplification unit 130A may correspond to the amplification unit 130A described above.

보상 커패시터부(150A-2)는 보상 변압기(140A)에 의해 생성된 보상 전류(IC1, IC2, IC3)가 제1, 제2, 제3 대전류 경로(111, 112, 113) 각각으로 흐르는 경로를 제공할 수 있다.The compensation capacitor unit 150A-2 provides a path through which the compensation currents (IC1, IC2, IC3) generated by the compensation transformer (140A) flow to the first, second, and third large current paths (111, 112, and 113), respectively. can be provided.

능동형 전류 보상 장치(100A-2)는, 출력 측(즉, 제2 장치(200) 측)에, 감결합 커패시터부(170A-2)를 더 포함할 수 있다. 감결합 커패시터부(170A-2)에 포함된 각 커패시터의 일 단은, 각각 제1 대전류 경로(111), 제2 대전류 경로(112) 및 제3 대전류 경로(113)에 연결될 수 있다. 상기 각 커패시터의 반대 단은, 전류 보상 장치(100A-2)의 제1 기준전위(601)에 연결될 수 있다. The active current compensation device 100A-2 may further include a decoupling capacitor portion 170A-2 on the output side (i.e., the second device 200 side). One end of each capacitor included in the decoupling capacitor unit 170A-2 may be connected to the first large current path 111, the second large current path 112, and the third large current path 113, respectively. The opposite terminal of each capacitor may be connected to the first reference potential 601 of the current compensation device 100A-2.

감결합 커패시터부(170A-2)는 능동형 전류 보상 장치(100A-2)의 보상 전류의 출력 성능이 제2 장치(200)의 임피던스 값의 변화에 따라 크게 변동되지 않도록 할 수 있다. 감결합 커패시터부(170A-2)의 임피던스(ZY)는, 노이즈 저감의 대상이 되는 제1 주파수 대역에서 지정된 값보다 작은 값을 가지도록 설계될 수 있다. 감결합 커패시터부(170A-2)의 결합으로 인해, 전류 보상 장치(100A-2)는, 어떤 시스템(예: 3상 3선 시스템)에서든 독립적인 모듈로써 이용될 수 있다.The decoupling capacitor unit 170A-2 may prevent the output performance of the compensation current of the active current compensation device 100A-2 from significantly changing depending on the change in the impedance value of the second device 200. The impedance (Z Y ) of the decoupling capacitor unit 170A-2 may be designed to have a value smaller than a specified value in the first frequency band that is the target of noise reduction. Due to the combination of the decoupling capacitor portion 170A-2, the current compensation device 100A-2 can be used as an independent module in any system (eg, 3-phase 3-wire system).

일 실시예에 따르면, 능동형 전류 보상 장치(100A-2)에서 감결합 커패시터부(170A-2)는 생략될 수 있다. According to one embodiment, the decoupling capacitor unit 170A-2 may be omitted from the active current compensation device 100A-2.

이와 같은 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치(100A-2)는 3상 3선의 전력 시스템의 부하에서 전원으로 이동하는 제1 전류(I11, I12, I13)를 보상(또는 상쇄)하기 위해 사용될 수 있다.The active current compensation device (100A-2) according to this embodiment can be used to compensate (or offset) the first current (I11, I12, I13) moving from the load to the power source in a three-phase, three-wire power system. .

본 발명의 기술적 사상에 따라, 다양한 실시예들에 따른 능동형 전류 보상 장치는 3상 4선 시스템에도 적용될 수 있도록 변형될 수 있음은 물론이다. Of course, according to the technical idea of the present invention, the active current compensation device according to various embodiments can be modified to be applied to a three-phase, four-wire system.

본 발명의 일 실시예에 따른 증폭부(130A)는 도 3에 도시된 단상(2선) 시스템, 도 6에 도시된 3상 3선 시스템, 및 도시되지는 않았지만 3상 4선 시스템에도 적용될 수 있다. 단일 칩 집적회로(131A)를 여러 시스템에 적용할 수 있으므로 집적회로(131A)는 다양한 실시예에 따른 능동형 전류 보상 장치에서 범용성을 가질 수 있다.The amplifying unit 130A according to an embodiment of the present invention can be applied to a single-phase (2-wire) system shown in FIG. 3, a 3-phase 3-wire system shown in FIG. 6, and a 3-phase 4-wire system (not shown). there is. Since the single chip integrated circuit 131A can be applied to multiple systems, the integrated circuit 131A can have versatility in active current compensation devices according to various embodiments.

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.The specific implementations described in the present invention are examples and do not limit the scope of the present invention in any way. For the sake of brevity of the specification, descriptions of conventional electronic components, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connections or connection members of lines between components shown in the drawings exemplify functional connections and/or physical or circuit connections, and in actual devices, various functional connections or physical connections may be replaced or added. Can be represented as connections, or circuit connections.

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.The spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and the scope of the patent claims described below as well as all scopes equivalent to or equivalently changed from the scope of the claims fall within the scope of the spirit of the present invention. They will say they do it.

Claims (6)

적어도 둘 이상의 대전류 경로 각각에 공통 모드로 발생하는 노이즈를 능동적으로 보상하는 능동형 전류 보상 장치에 있어서,
상기 대전류 경로 상의 공통 모드 노이즈 전류에 대응하는 출력 신호를 생성하는 센싱부;
상기 출력 신호를 증폭하여 증폭 전류를 생성하는 증폭부; 및
상기 증폭 전류에 기초하여 보상 전류를 생성하고, 상기 보상 전류를 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로 각각에 흘리도록 하는 보상부;를 포함하고,
상기 증폭부는 비집적회로부와 단일 칩의 집적회로를 포함하며,
상기 단일 칩의 집적회로에는 온도 변화에 따라 소자 특성이 달라지는 능동소자가 내재화되며,
상기 단일 칩의 집적회로는, 온도 변화에도 상기 증폭부가 일정 범위 내의 성능을 유지하도록 설계되고,
상기 단일 칩의 집적회로에는 npn BJT, pnp BJT, 저항 및 다이오드가 내재화되며,
상기 npn BJT의 이미터 노드와 상기 pnp BJT의 이미터 노드 사이에는 상기 저항이 연결되고,
상기 npn BJT의 베이스 노드와 상기 pnp BJT의 베이스 노드 사이에는 상기 다이오드가 연결되며,
상기 저항 및 상기 다이오드는 온도에 따른 음성 피드백으로 작용하는, 능동형 전류 보상 장치.
In the active current compensation device that actively compensates for noise occurring in common mode in each of at least two large current paths,
a sensing unit that generates an output signal corresponding to the common mode noise current on the high current path;
an amplifier that amplifies the output signal to generate an amplification current; and
It includes a compensation unit that generates a compensation current based on the amplification current and causes the compensation current to flow through each of the at least two high current paths,
The amplifier unit includes a non-integrated circuit unit and a single chip integrated circuit,
Active devices whose device characteristics change depending on temperature changes are internalized in the single chip integrated circuit,
The single-chip integrated circuit is designed so that the amplifier maintains performance within a certain range even when temperature changes,
npn BJT, pnp BJT, resistor and diode are internalized in the integrated circuit of the single chip,
The resistor is connected between the emitter node of the npn BJT and the emitter node of the pnp BJT,
The diode is connected between the base node of the npn BJT and the base node of the pnp BJT,
An active current compensation device, wherein the resistor and the diode act as temperature-dependent negative feedback.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 다이오드는, 상기 저항을 흐르는 이미터 전류를 감소시키는 기능을 수행하는,
능동형 전류 보상 장치.
According to paragraph 1,
The diode performs the function of reducing the emitter current flowing through the resistor.
Active current compensation device.
제1항에 있어서,
상기 다이오드 및 상기 저항은 상기 npn BJT 및 상기 pnp BJT의 DC 바이어스 전류를 조정하는,
능동형 전류 보상 장치.
According to paragraph 1,
The diode and the resistor adjust DC bias current of the npn BJT and the pnp BJT,
Active current compensation device.
제1항에 있어서,
상기 저항을 흐르는 이미터 전류는, 온도가 변화함에 따라 소정의 범위를 유지하는,
능동형 전류 보상 장치.
According to paragraph 1,
The emitter current flowing through the resistor maintains a predetermined range as the temperature changes.
Active current compensation device.
KR1020200183864A 2019-03-28 2020-12-24 Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit KR102580432B1 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200183864A KR102580432B1 (en) 2020-12-24 2020-12-24 Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit
PCT/KR2021/007359 WO2022139083A1 (en) 2020-12-23 2021-06-11 Active current compensation apparatus capable of detecting malfunction
JP2023535960A JP2023553185A (en) 2020-12-23 2021-06-11 Active current compensation device that can detect malfunctions
EP21911153.1A EP4270752A1 (en) 2020-12-23 2021-06-11 Active current compensation apparatus capable of detecting malfunction
US17/474,558 US11908614B2 (en) 2020-12-23 2021-09-14 Active current compensation device capable of detecting malfunction
US17/449,038 US11949393B2 (en) 2019-03-28 2021-09-27 Divided active electromagnetic interference filter module and manufacturing method thereof
US17/450,361 US11901832B2 (en) 2019-04-17 2021-10-08 Device for compensating for voltage or current
KR1020230122625A KR20230141664A (en) 2020-12-24 2023-09-14 Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit
US18/423,375 US20240162887A1 (en) 2019-03-28 2024-01-26 Divided active electromagnetic interference filter module and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200183864A KR102580432B1 (en) 2020-12-24 2020-12-24 Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230122625A Division KR20230141664A (en) 2020-12-24 2023-09-14 Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220092258A KR20220092258A (en) 2022-07-01
KR102580432B1 true KR102580432B1 (en) 2023-09-20

Family

ID=82396874

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200183864A KR102580432B1 (en) 2019-03-28 2020-12-24 Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit
KR1020230122625A KR20230141664A (en) 2020-12-24 2023-09-14 Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230122625A KR20230141664A (en) 2020-12-24 2023-09-14 Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102580432B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002010650A (en) * 2000-03-28 2002-01-11 Internatl Rectifier Corp Active filter for reducing common-mode current
JP2005124339A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Sanken Electric Co Ltd Noise reducer and power converter
JP2018191443A (en) * 2017-05-08 2018-11-29 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. Conducting noise suppression device, electric power conversion system, and motor device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102034658B1 (en) * 2018-02-09 2019-10-21 엘지전자 주식회사 Active noise filter for reducing emi noise

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002010650A (en) * 2000-03-28 2002-01-11 Internatl Rectifier Corp Active filter for reducing common-mode current
JP2005124339A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Sanken Electric Co Ltd Noise reducer and power converter
JP2018191443A (en) * 2017-05-08 2018-11-29 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. Conducting noise suppression device, electric power conversion system, and motor device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230141664A (en) 2023-10-10
KR20220092258A (en) 2022-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102580800B1 (en) Active current compensation device
KR102071480B1 (en) Current compensation device
KR102129578B1 (en) Current compensation device
US11901832B2 (en) Device for compensating for voltage or current
KR20240024126A (en) Active compensation device for using parallel aplifier
KR20240026976A (en) Active compensation device for compensating voltage and current
KR102580432B1 (en) Active Current Compensation Device Including One-Chip Integrated Circuit
US20220208443A1 (en) Active current compensation device capable of detecting malfunction
KR102563789B1 (en) Active current compensation device including integrated circuit unit and non-integrated circuit unit
KR102208533B1 (en) Active current compensation device
KR20230136095A (en) Active current compensation device
KR102505124B1 (en) Active current compensation device capable of detecting malfunction
KR102636646B1 (en) Current compensation device
KR102611381B1 (en) Current compensation device
KR20240038942A (en) Active current compensation device including an internalized power converter
KR102663720B1 (en) Current compensation device
KR102607200B1 (en) Voltage-Sense Current-Compensation Active Electromagnetic Interference filter
CN116636129A (en) Active current compensation device capable of sensing operation failure
KR102208534B1 (en) Voltage-Sense Current-Compensation Active Electromagnetic Interference filter
US20240186910A1 (en) Device for compensating for current or voltage
KR20230147926A (en) Active voltage compensation device
KR20240068597A (en) Current compensation device
KR20230168997A (en) Voltage-Sense Current-Compensation Active Electromagnetic Interference filter
KR20200124152A (en) Current compensation device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right