KR200169011Y1 - 화생방 방호장치 가열기의 전자파 방해 방지용 필터 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터는, 화생방 방호장치 가열기의 입력단에 설치되어 가열기의 온도제어부의 온/오프 스위칭 작동 시 발생되는 스파크에 의한 고주파 노이즈를 제거하기 위한 것으로서, 가열기와 온도제어부를 연결하는 2개의 전선에 각각 직렬로 접속되는 제1,제2 인덕터; 상기 2개의 전선 사이에 병렬로 접속되는 제1 커패시터; 상기 2개의 전선의 각각의 일측과 접지 사이에 설치되는 제2,제3 커패시터를 포함한다.

이와 같은 본 고안에 의하면, 복수의 인덕터(코일)와 커패시터로 구성된 조합회로의 인덕터에 의해 높은 임피던스가 형성되어 가열기의 온도 제어부에서 발생되는 고주파 노이즈를 제거할 수 있을 뿐만이 아니라, 인덕터와 콘덴서의 조정에 의한 전체적인 임피던스 조정으로 가열기 자체에서 발생되는 일반적인 노이즈 및 광대역에서 발생되는 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

Description

화생방 방호장치 가열기의 전자파 방해 방지용 필터

본 고안은 군장비인 화생방 방호장치 등의 가열기에 채용되는 전자파 방해(electromagnetic interference:이하 EMI) 방지용 필터에 관한 것으로서, 특히 가열기의 온도제어부의 온/오프 스위칭 작동 시 발생되는 고주파 EMI 노이즈를 제거할 수 있는 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터에 관한 것이다.

오늘날 반도체 제조기술과 디지탈 응용기술의 급속한 발달로 각종 전자분야 및 컴퓨터분야 산업이 눈부시게 발전하고 있다. 그와 같은 전자 및 컴퓨터 분야의 발전은 전자기기의 소형화, 경량화, 집적화 및 고속화를 지향해 왔으며, 아울러 동작 주파수도 한층 높아 졌다. 따라서, 전자파 환경은 그만큼 나빠지고, 그에 따라 기기 간 혹은 부품 간에 EMI 현상의 발생 가능성이 더욱 커지고 있다. 그와 같은 EMI 현상을 감소시키기 위해 다양한 연구가 진행되고 있으며, 지정된 소정의 규격에 의해 각종 전자기기들을 시험하고 있다. 따라서, EMI 검정 규격은 오늘날 모든 전자기기를 상품화함에 있어서 필수 선결조건으로 되어 있다.

한편, 전자기기의 성능이 EMI 규격을 만족할 때, 전자파 환경 적합성(electromagnetic compatibility:EMC)이 확보되었다고 말할 수 있으며, 전자기기가 디지털화, 집적화, 고속화되는 추세에 있어서 그와 같은 EMC를 확보할 수 있는 설계기술의 개발이 해결되어져야 할 어려운 문제로 대두되고 있다.

일반적으로 라디오, TV, 컴퓨터 혹은 그외의 전자기기들의 일부분에서는 전자파를 발생하며, 종종 그러한 전자파들은 그 전자기기의 다른 부분들에 장해를 일으키곤 한다. 그와 같은 장해 현상을 최소화시키기 위하여 보통 2개의 전자회로부 사이에는 도전성 물체가 놓여진다. 그리고 그러한 차폐구조물은 벽(wall)의 형태를 혹은 완전히 어떤 부분을 감싸는 형태를 가지며 전자파를 발생시키는 전자회로부 또는 전자파의 영향을 받기 쉬운 전자회로부 둘레에 설치된다. 실제로 회로설계자 및 시스템 디자이너들은 소정 시스템의 설계 시, 전자파 발생을 최소화시키기 위해 전자부품(주로 능동소자들)의 배치를 조정하거나, 신호 전송 라인의 패턴(pattern)을 최단거리로 배치하는가 하면, 전자파를 복사하는 안테나 역할을 하는 도체에서 신호를 전송하기 전에 EMI 필터에 의해 전자파가 제거될 수 있도록 시스템을 구성하기도 한다.

도 1은 종래 화생방 방호장치의 가열기의 개략적인 시스템 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래 화생방 방호장치의 가열기(13)는 장비의 DC 24∼28V 전압을 공급하는 전원 공급장치(11)로부터 전원을 공급받아 구동되도록 되어 있다. 이와 같은 시스템에 있어서, 가열기(13)가 일정 온도 이상으로 가열되면 온도제어부(12)의 작동에 의해 자동으로 전원이 오프되었다가, 일정 온도 이하가 되면 다시 자동으로 전원이 온된다. 즉, 온도제어부(12) 내의 트랜지스터의 전자적 바이메탈 작동에 의해 일정 온도를 기준으로 자동으로 온/오프 작동이 이루어진다. 이와 같이 온도제어부(12)의 트랜지스터가 온/오프 스위칭 작동을 할 때, 스위칭 주파수 , 즉 고주파 노이즈가 발생되는데, 이와 같은 고주파 노이즈는 EMI 노이즈로서 다른 회로에 오동작을 유발시킬 수 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 화생방 방호장치 가열기의 온도제어부의 온/오프 스위칭 작동 시 발생되는 고주파 노이즈를 제거할 수 있는 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 화생방 방호장치의 가열기의 개략적인 시스템 구성도.

도 2는 본 고안에 따른 화생방 방호장치 가열기의 전자파 방해 방지용 필터가 채용된 화생방 방호장치의 가열기의 개략적인 시스템 구성도.

도 3은 본 고안에 따른 화생방 방호장치 가열기의 전자파 방해 방지용 필터의 내부 회로구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11,21...전원 공급장치 12,22...온도 제어부

13,23...가열기 24...(본 고안의)EMI 방지용 필터

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터는, 화생방 방호장치 가열기의 입력단에 설치되어 가열기의 온도제어부의 온/오프 스위칭 작동 시 발생되는 스파크에 의한 고주파 노이즈를 제거하기 위한 것으로서, 가열기와 온도제어부를 연결하는 2개의 전선에 각각 직렬로 접속되는 제1,제2 인덕터; 상기 2개의 전선 사이에 병렬로 접속되는 제1 커패시터; 상기 2개의 전선의 각각의 일측과 접지 사이에 설치되는 제2,제3 커패시터를 포함한다.

이와 같은 본 고안에 의하면, 복수의 인덕터(코일)와 커패시터로 구성된 조합회로의 인덕터에 의해 높은 임피던스가 형성되어 가열기의 온도 제어부에서 발생되는 고주파 노이즈를 제거할 수 있을 뿐만이 아니라, 인덕터와 콘덴서의 조정에 의한 전체적인 임피던스 조정으로 가열기 자체에서 발생되는 일반적인 노이즈 및 광대역에서 발생되는 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 고안에 따른 EMI 방지용 필터를 나타내 보인 것으로서, 도 2는 본 고안에 따른 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터가 채용된 화생방 방호장치의 가열기의 개략적인 시스템 구성도이고, 도 3은 본 고안에 따른 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터의 내부 회로구성도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터(24)는 도시된 바와 같이 화생방 방호장치의 가열기(23)의 입력단에 접속되어 사용된다. 도 2에서 참조번호 21은 DC 24∼28V 전압을 공급하는 전원 공급장치를, 22는 상기 가열기(23)가 일정 기준 온도(범위) 이상이되거나 이하가 될 때 온/오프 스위칭 동작을 하여 가열기(23)의 온도(범위)를 일정 기준 온도(범위)로 제어하는 온도 제어부를 각각 나타낸다.

한편, 상기 가열기의 EMI 방지용 필터(24)는 도 3에 도시된 바와 같이, 가열기(23)와 온도 제어부(22)를 연결하는 2개의 전선에 각각 직렬로 접속되며, 온도 제어부(22)의 온/오프 스위칭 작동 시 발생되는 스파크에 의한 고주파 노이즈를 제거하기 위한 제1,제2 인덕터(L1)(L2)와, 상기 2개의 전선 사이에 병렬로 접속되는 제1 커패시터(C1) 및 상기 2개의 전선의 각각의 일측과 접지 사이에 설치되는 제2,제3 커패시터(C2)(C3)로 구성된다. 여기서, 특히 이와 같이 제2,제3 커패시터(C2)(C3)의 일단이 접지와 연결되는데, 화생방 방호장치의 섀시가 접지부의 역할을 하게 된다. 또한, 상기 제1,제2인덕터(L1)(L2)와 제1커패시터(C1)는 인덕턴스와 커패시턴스의 조정에 의한 전체적인 임피던스의 조정에 의해 광대역에서 발생되는 노이즈를 제거할 수 있도록 바람직하게는 가변 인덕터와 가변 커패시터가 사용된다.

그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 본 고안에 따른 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터의 동작에 대해 도 2 및 도 3을 참조하면서 간략히 설명해 보기로 한다.

장비의 전원 공급장치(21)로부터 가열기(23)로 DC 24V∼28V의 전압이 공급되면, 가열기(23)는 발열을 하게 된다. 가열기(23)가 발열하여 미리 설정된 기준 온도(범위) 이상이 되면 온도 제어부(22)의 트랜지스터는 전자적 바이메탈 작동,즉 스위칭 오프를 하여 가열기(23)로의 전원 공급을 차단하게 된다. 그리고, 일정 시간이 지나 기준 온도(범위) 이하가 되면, 다시 스위칭 온하여 가열기(23)로의 전원 공급을 재개하게 된다. 그리고, 이와 같은 동작은 일정한 시간 간격을 두고 반복적으로 지속된다.

이상과 같은 일련의 과정에 있어서, 상기 온도 제어부(22)의 트랜지스터가 스위칭 온 혹은 스위칭 오프 동작을 할 때, 스위칭 주파수, 즉 고주파 노이즈가 발생되는데, 이때 이와 같은 고주파 노이즈는 EMI 방지용 필터(24) 내의 제1,제2 인덕터(L1)(L2) 및 제2,제3 커패시터(C2)(C3)에 의해 제거된다. 즉, 제1,제2인덕터(L1)(L2)는 고주파 노이즈에 대해 높은 임피던스를 가지게 되며, 따라서 신호의 왜곡없이 고주파 노이즈만을 흡수하게 된다. 그리고, 제2,제3 커패시터(C2)(C3)는 임피던스가 거의 없어 도통 상태가 되며, 따라서 고주파 노이즈가 이를 통해 새시로 흘러 노이즈가 경감된다.

또한, 가열기(23)의 구동중에 가열기(23) 자체에서 발생되는 일반적인 노이즈, 즉 가열기(23)의 두 입력 라인 사이에 존재하는 노이즈는 제1커패시터(C1)와 상기 제1,제2인덕터(L1)(L2)의 커패시턴스(C)와 인덕턴스(L)의 전체적인 임피던스의 조정에 의해 제거되는데, 이와 같은 임피던스의 조정에 의해 광대역 범위(예컨대, 10kHz∼200MHz)에서 발생된 노이즈를 제거할 수 있게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안에 따른 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터는 복수의 인덕터(코일)와 커패시터로 구성된 조합회로의 인덕터에 의해 높은 임피던스가 형성되어 가열기의 온도 제어부에서 발생되는 고주파 노이즈를 제거할 수 있을 뿐만이 아니라, 인덕터와 콘덴서의 조정에 의한 전체적인 임피던스 조정으로 가열기 자체에서 발생되는 일반적인 노이즈 및 광대역에서 발생되는 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 화생방 방호장치 가열기의 입력단에 설치되어 가열기의 온도제어부의 온/오프 스위칭 작동 시 발생되는 스파크에 의한 고주파 노이즈를 제거하기 위한 것으로서, 가열기와 온도제어부를 연결하는 2개의 전선에 각각 직렬로 접속되는 제1,제2 인덕터; 상기 2개의 전선 사이에 병렬로 접속되는 제1 커패시터; 상기 2개의 전선의 각각의 일측과 접지 사이에 설치되는 제2,제3 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1,제2인덕터와 제1커패시터는 가변 인덕터와 가변 커패시터가 사용된 것을 특징으로 하는 화생방 방호장치 가열기의 EMI 방지용 필터.