KR19990055387A

KR19990055387A - 콤온 모드 필터와 차동 모드 필터를 일체화한 인덕터

Info

Publication number: KR19990055387A
Application number: KR1019970075320A
Authority: KR
Inventors: 태인열
Original assignee: 이종수; 엘지산전 주식회사
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1997-12-27
Publication date: 1999-07-15

Abstract

본 발명은 콤온 모드 필터와 차동 모드 필터를 일체화한 인덕터에 관한 것으로 특히, 콤온 모드 필터와 차등 모드 필터를 하나로 일체화함에 의해 조립 시간의 단축 및 조립 공간의 감소, 제작 원가의 절감을 이룰 수 있도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 2개의 E-코어(210)(220)를 대칭으로 접속하여 그 맞물린 일측의 아웃 다리(211)(221)에 코일(231)을 권선함과 아울러 그 맞물린 타측의 아웃 다리(213)(223)에 코일(232)을 권선하고 상기 2개의 E-코어(210)(220)의 맞물린 아웃 다리(211)(221)(223)(213)을 경유하여 서로 반대 방향으로 흐르는 폐루프의 자속(301)(302)에 의해 상기 2개의 권선 코일(231)(232)이 콤온 모드 필터의 역할을 하도록 하며 상기 2개의 E-코어(210)(220)의 맞물린 아웃 다리와 센터 다리(211,212,222,221)(213,212,222,223)을 경유하여 흐르는 폐루프의 자속(303)(304)에 의해 상기 2개의 권선 코일(231)(232)이 차동 모드 필터의 역할을 하도록 구성한다.

Description

콤온 모드 필터와 차동 모드 필터를 일체화한 인덕터

본 발명은 EMI/RFI 필터에 관한 것으로 특히, 콤온 모드 필터와 차동 모드 필터를 일체화한 인덕터에 관한 것이다.

통상적으로 전자 기기는 전자기 간섭(Electromagnetic Interference : EMI)와 래디오 주파수 간섭(Radio Frequency Interference : RFI) 잡음이 발생하며 이 간섭 (EMI/RFI) 잡음은 차동모드 잡음과 일반모드 잡음으로 구분되어진다.

이들 간섭(EMI/RFI) 잡음은 주위 장비에 오동작을 일으키거나 인체에 유해한 영향을 미치기 때문에 감소시켜야 한다.

도1 은 종래 기술의 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 콤온모드 필터를 이루는 코어(105)에 감긴 콤온 코일(103)(104)이 입력단자(101)(102)에 각기 직렬 접속되고 상기 콤온 코일(103)(104)과 출력 단자(111)(112)사이에 차동모드 필터를 이루는 차동 코일(106)(107)이 각기 직렬 접속되며 라인-크로스형 캐패시터인 X-캐패시터(110)로 결합된 상기 출력단자(111)(112)와 접지사이에 각기 라인-접지형 캐패시터인 Y-캐패시터(108)(109)가 접속되어 구성된다.

이와같은 종래 기술의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

차동코일(106,107)은 도2 와 같이 한쪽 방향으로 코일이 감긴 구조로서 자속이 한방향을 가지게 하여 캐패시터(110)와 조합하여 차동모드 잡음을 억제하게 된다.

콤온 코일(103)(104)은 코어(105)에 도3 과 같이 코일이 감김으로써 차동모드 잡음에 의해 발생되는 자속은 핫-라인과 중성(neutral)의 방향이 다름으로 인해 상쇄되어 효과가 없고 콤온(common)모드 잡음에는 자속이 합하여지므로 Y-캐패시터(108) (109)와 결합하여 부하 전류로 인한 자속의 포화없이 잡음을 억제하게 된다.

그러나, 종래의 기술은 콤온코일(103)(104)로 이루어진 콤온모드 필터와 차동코일(106)(107)로 이루어진 차동모드 필터가 각기 구성되고 필터의 코일 감는 과정이 어려워 원가 상승의 원인이 되는 단점이 있다.

만일, 콤온코일(106)(107)을 제거하는 경우 제품 자체의 역률이 현저히 저하되며 X-캐패시터(110)만을 제거하는 경우에도 역률은 현저이 저하되면서 전자기 간섭(EMI)/주파수 간섭(RFI) 제거 특성이 저하게 된다.

따라서, 종래 기술은 콤온코일(103)(104), 차등코일(106)(107), X-캐패시터(110) 및 Y-캐패시터(108)(109)를 모두 구비하여야만 필터로써의 기능을 제대로 발휘하게 되는데, 보드상에 콤온모드 필터와 차동모드 필터를 각기 조립하므로 조립 시간이 증가함은 물론 조립 공간이 커지게 되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 콤온모드 필터와 차등모드 필터를 하나로 일체화함에 의해 조립 시간의 단축 및 조립 공간의 감소, 제작 원가의 절감을 이룰 수 있도록 창안한 콤온 모드 필터와 차동 모드 필터를 일체화한 인덕터를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래 기술을 보인 회로도.

도 2는 도 1에서 차동모드 필터의 권선을 보인 예시도.

도 3은 도 1에서 콤온모드 필터의 권선을 보인 예시도.

도 4는 본 발명의 실시예를 보인 회로도.

도 5는 본 발명의 인덕터를 보인 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

203,204 : 필터 코일 206,207 : Y-캐패시터

210,220 : E-코어 231,232 : 권선 코일

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 2개의 E-코어를 대칭으로 맞물리도록 접속하여 그 맞물린 일측의 아웃 다리에 코일을 권선함과 아울러 그 맞물린 타측의 아웃 다리에 코일을 권선하고 상기 2개의 E-코어의 맞물린 아웃 다리로 흐르는 폐루프의 자속에 의해 상기 2개의 권선 코일이 콤온 모드 필터의 역할을 하도록 하며 상기 2개의 E-코어의 맞물린 아웃 다리와 센터 다리로 흐르는 폐루프의 자속에 의해 상기 2개의 권선 코일이 차동 모드 필터의 역할을 하도록 구성함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도4 는 본 발명의 실시예를 보인 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 코어(205)에 감긴 필터 코일(203)(204)을 입력단자(201)(202)에 직렬 접속함과 아울러 출력단자(208)(209)에 직렬 접속하고 상기 출력단자(208)(209)와 접지사이에 각기 Y-캐패시터(206)(207)를 접속하여 구성한다.

도5 는 본 발명의 실시예를 보인 구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 2개의 E-코어(210)(220)를 대칭으로 접속하여 그 맞물린 일측의 아웃 다리(211)(221)에 코일(231)을 권선함과 아울러 그 맞물린 타측의 아웃 다리(213)(223)에 코일(232)을 권선하고 상기 2개의 E-코어(210)(220)의 맞물린 아웃 다리(211)(221)(223)(213)을 경유하여 서로 반대 방향으로 흐르는 폐루프의 자속(301)(302)에 의해 상기 2개의 권선 코일(231)(232)이 콤온 모드 필터의 역할을 하도록 하며 상기 2개의 E-코어(210)(220)의 맞물린 아웃 다리와 센터 다리(211,212,222,221)(213,212,222,223)을 경유하여 흐르는 폐루프의 자속(303)(304)에 의해 상기 2개의 권선 코일(231)(232)이 차동 모드 필터의 역할을 하도록 구성한다.

상기 권선 코일(231)의 단자(241)(242)는 도4 의 단자(208)(201)에 각기 접속되고 상기 권선 코일(232)의 단자(243)(244)는 도4 의 단자(202)(209)에 각기 접속하여 구성한다.

상기 2개의 E-코어(210)(220)의 좌우에 사용되는 보빈은 동일한 형태이며 그 보빈에 각기 감기는 권선 코일(231)(232)의 방향은 동일하다.

상기 E-코어(210)(220)는 Iron Powder Core이다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

입력단자(201)(202)에 60Hz의 교류 전원이 인가되면 그 입력단자(201)(202)에 각기 직렬 접속된 필터(203)(204)는 차동모드 잡음에 의해 발생하는 자속은 코어(205)에 발생하는 서로 다른 방향의 자속에 의해 상쇄되고 라인-접지형 캐패시터인 Y-캐패시터(206)(207)가 결합되어 부하 전류로 인한 자속의 포화없이 잡음을 억제하게 된다.

본 발명의 실시예는 E-코어(210)는 코어 상부(214), 아웃 다리(211)(213) 및 센터 다리(212)로 이루어지고 E-코더(220)는 코어 상부(224), 아웃 다리(221)(223) 및 센터 다리(222)로 이루어지며 상기 2개의 E-코어(210)(220)는 도5 의 구성도에 도시한 바와 같이, 대칭으로 맞물리도록 접속된다.

상기 E-코어(210)(220)의 맞물린 아웃 다리(211)(221)에 권선 코일(231)이 권선되며 상기 E-코어(210)(220)의 맞물린 아웃 다리(213)(223)에 권선 코일(232)이 권선된다.

이러한 구조의 본 발명에 교류 전압을 인가하면 도5 에 도시한 바와 같이 자속(301∼304)이 발생한다.

자속(301)(302)은 E-코어(210)의 아웃 다리(211)(213) 및 E-코어(220)의 아웃 다리(221)(223)을 경유하여 서로 반대 방향으로 흐르며 그 폐루프의 자속(301)(302)은 입력 전류에 의해 한방향성을 나타냄으로 차동 모드 역할을 하게 된다.

따라서, 권선 코일(231)(232)은 콤온 모드 필터(Common Mode Filter)의 역할을 하게 된다.

또한, 자속(303)은 E-코어(210)의 아웃 다리(211)과 센터 다리(212) 및 E-코어(220)의 아웃 다리(221)과 센터 다리(222)를 경유하여 흐르며 그 폐루프의 자속(303)은 입력 전류에 대한 한 방향성을 나타냄으로 차동 모드 역할을 한다.

따라서, 권선 코일(231)은 차동 모드 필터의 역할을 한다.

그리고, 자속(304)는 E-코어(210)의 아웃 다리(213)과 센터 다리(212) 및 E-코어(220)의 아웃 다리(223)과 센터 다리(222)를 경유하여 흐르며 그 폐루프의 자속(304)는 입력 전류에 대해 한 방향성을 나타냄으로 차동 모드 역할을 한다.

따라서, 권선 코일(232)은 차동 모드 필터의 역할을 한다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 콤온 모드 필터와 차동 모드 필터를 하나의 형태로 일체화하여 라인-크로스 캐패시터(Line cross capacitor)인 X-캐패시터를 제거함으로써 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

즉, 종래에는 입력 전압이 300VAC 이상일 경우 X-캐패시터의 전압 용량이 300VAC 이상이 되어야 하므로 캐패시터 구입이 어려울 뿐만아니라 가격도 상승하였지만 본 발명에서는 X-캐패시터가 제거되었기 때문에 제작 원가를 절감할 수 있다.

또한, 종래에는 콤온모드 필터와 차동모드 필터, 라인-크로스 캐패시터 및 라인-접지형 캐패시터를 모두 조립하지만 본 발명에서는 하나의 일체화된 필터와 라인-접지형 캐패시터만을 조립함으로써 조립 시간의 감소 및 조립 공간의 여유를 확보할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 좌우에 사용되는 보빈이 동일한 형태이고 코일의 권선 방향이 한 방향으로 동일함으로 권선 과정이 간소화되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 좌우에 사용된 보빈의 권선 영역이 크므로 높은 임피던스를 얻을 수 있어 기능이 향상되었으며 동일한 권선수에서는 선경이 큰 코일로 권선이 가능함으로 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

2개의 E-코어를 대칭으로 맞물리도록 결합하고 그 맞물린 일측의 아웃 다리에 제1 권선 코일을 권선함과 아울러 그 맞물린 타측의 아웃 다리에 제2 권선 코일을 권선하여 상기 제1,제2 권선 코일이 콤온 모드 필터와 차동 모드 필터의 역할을 하도록 구성함을 특징으로 하는 콤온 모드 필터와 차동 모드 필터를 일체화한 인덕터.
제1항에 있어서, 제1,제2 권선 코일은 동일한 방향으로 권선함을 특징으로 하는 콤온 모드 필터와 차동 모드 필터를 일체화한 인덕터.
제1항에 있어서, 2개의 E-코어는 Iron Powder Core임을 특징으로 하는 콤온 모드 필터와 차동 모드 필터를 일체화한 인덕터.