KR20020012587A - 다기능 에너지 컨디셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자기적 방사 및 서지 보호의 억제를 위하여 하나 또는 그 이상의 차동 및 공통 모드 필터를 제공하도록 다양한 유전체 및 유전체 재료의 결합과 관련하여 이용된 아키텍처를 가진 다기능 에너지 컨디셔너에 관한 것이다. 아키텍처는 단일 또는 다중 부품들이 집적회로 또는 커넥터와 같은 단일 패키지내에 조립될 수 있도록 허용한다. 부품의 아키텍처는 독립적인 유전체이고 필터링, 디커플링, 퓨징(fusing) 및 서지 보호 기능을 수행하는 단일 부품내에 다양한 전기적 특성의 집적을 위하여 제공한다.

Description

다기능 에너지 컨디셔너{A MULTI-FUNCTIONAL ENERGY CONDITIONER}

기술분야

이 출원은 현재 미국 특허번호 제6,018,448로 등록된 1998년 4월 7일 출원된 일련번호 제09/056,379호의 계속출원이고, 1998년 1월 19일 출원된 일련번호 제09/008,769호의 일부 계속 출원이고, 현재 미국 특허번호 제5,909,350호로 등록된 1997년 4월 8일 출원된 일련번호 제08/841,940호의 일부 계속 출원으로서, 1999년 12월 13일 출원된 공동 계류중인 출원 일련번호 제 09/460,218호의 일부 계속 출원이다. 또한 이 출원은 1999년 5월 28일 출원된 미국 가출원 번호 제60/136,451호, 1999년 6월 15일 출원된 미국 가출원 번호 제60/139,182호, 1999년 8월 3일 출원된 미국 가출원 번호 제60/146,987호, 1999년 11월 12일 출원된 미국 가출원 번호 제60/165,035호, 2000년 2월 3일 출원된 미국 가출원 번호 제60/180,101호, 및 2000년 2월 28일 출원된 미국 가출원 번호 제60/185,320호, 2000년 4월 28일 출원된 미국 가출원 번호 제60/200,327호, 2000년 5월 12일 출원된 미국 가출원 번호 제60/203,863호의 이익을 주장한다.

발명의 배경

본 발명은 동시적으로 전압이 주어지고(energized) 한쌍을 이루는(paired) 차동 전극들과 상호작용할 수 있는 공통으로 공유되고 중심적으로 위치된 도전성 전극의 구조를 보유하는 다기능 에너지 컨디셔너에 관한 것으로, 상기 차동전극들은 반대의 위상이 되거나 전하가 주어지는 식으로 서로에 대하여 동작한다.

현재 생산된 대부분의 전자 장비는 임계 부품들(critical components)사이에서 파워 및 데이터를 전송하기 위하여 고속 기능들을 수행하고 고속 전기적 상호연결을 이용하는 소형화된 능동 부품들(active components) 및 회로를 포함한다. 이들 부품들은 이들 시스템을 제공하거나 이용하는 전기회로에 대해 생기는 전자기 간섭 또는 과도(transients) 전압에 의해 생성된 전기적 에너지에 매우 민감할 수 있다. 과도 전압은 그런 마이크로-전자 부품들 또는 접촉들을 심각하게 손상시키거나 파괴시킬 수 있고, 그에 의해 전자 장비가 동작하지 않게 만들거나 종종 비싼 수리 비용 및/또는 많은 비용으로 교체를 요구한다.

EMI,RFI의 형태인 전기적 간섭과 용량성 및 유도성 기생은 무선 방송 안테나 또는 다른 전자기적 파동 발생기들과 같은 그런 자원들로부터 전기적 회로 및 부품으로 생성되거나 유도될 수 있다. 또한 EMI는 바람직하게 EMI로부터 차폐를 만드는 전기적 회로로부터 발생될 수 있다. 차동 및 공통 모드 전류는 일반적으로 케이블내에서 및 회로 보드 트랙들상에 발생된다. 많은 경우에, 장들은(fields) 안테나로서 작용하는 이들 도체들로부터 복사한다. 이들 전도되고/복사된 방사 제어는 원하지 않는 잡음에 민감한 다른 회로와의 간섭을 방지하는 데 필요하다. 또한 다른 간섭원들은 현저한 간섭을 발생할 수도 있는 전기 회로에 에너지가 결합하면서 그것이 동작할 때 장비로부터 발생된다. 이런 간섭은 국제적인 방사 및/또는 자화율(susceptibility) 요구에 적합하도록 제거되어야만 한다.

과도 전압은 매우 짧은 시간안에 극도로 큰 전위를 생성하는 전기 라인상의라이트닝(lightning)에 의해 유도될 수 있다. 비슷한 식으로, 전자기 펄스(EMP)는 대부분 전자 장치들에 해로운 넓은 주파수 범위에 걸쳐 빠른 상승 시간 펄스를 가진 큰 전압 스파이크(spikes)를 생성할 수 있다. 변하는 그라운드 전위에 의해 야기된 그라운드 루프 간섭 뿐만 아니라 큰 과도 전압의 다른 자원은 전기 시스템을 파괴시킬 수 있다. 현존하는 보호 장치들은 단일 집적 패키지내에 적당한 보호를 제공할 수 없다. 다양한 필터 및 서지 억제 회로 구성들은 종래 기술로부터 명백한 것처럼 설계되었다. 종래 기술에서의 다양한 발명의 상세한 설명은 참고로 여기에 결합된 미국 특허 번호 제5,142,430에 개시된다.

'430특허 그자체는 파워 라인 필터 및 서지 보호 회로 부품들 및 그 회로들에 관한 것으로서, 그것들은 전기 장비에 대한 보호적 장치를 형성하는데 사용된다. 이들 회로 부품들은 바리스터 또는 캐패시터 특성과 같은 바람직한 전기적 특성을 가지는 물질의 웨이퍼 또는 디스크로 구성된다. 디스크는 간단하고 효과적인 방법에 있어서 시스템의 전기적 도체에 부품을 전기적으로 연결하기 위하여 그 내부에 형성된 구멍(apertures)과 공동작용하는 그의 표면상에 전극 패턴들 및 절연 밴드들을 제공한다. 전극 패턴은 그들 사이에 끼워진 재료와 함께 공통 전극을 형성하도록 서로 작용한다. '430 특허는 주로 한쌍의 라인들의 필터링을 향하여 관계된 것이다. 전기 시스템은 10년간 지속성에 짧은 생산 수명 주기를 겪는다. 2년 전에 제작된 시스템은 같은 응용의 제 3 또는 제4 세대 변화에 대해 쓸모없는 것으로 생각될 수 있다. 따라서, 이들 시스템에 제작된 부품 및 회로는 아주 빠르게 진화할 것을 필요로 한다.

컴퓨터 또는 다른 전자 시스템의 성능은 일반적으로 가장 느린 능동 구성요소들의 속도에 의해 구속된다. 최근까지, 그들 구성요소는 전체 시스템의 특정한 기능과 계산이 제한된 마이크로프로세서 및 메모리 부품들 이었다. 그러나, 새로운 세대의 마이크로프로세서, 메모리 부품들 및 그들의 데이터의 출현으로, 감소된 단위 비용에서 사용자에게 증가된 처리 파워 및 속도를 제공하기 위한 강한 압력이 있다. 결과적으로, 전기 장치에 전달된 에너지를 조절하는 공학적 도전은 재정 및 기술 두가지에서 어렵게 되었다. 1980년 이래로, 주류 마이크로프로세서의 일반적인 동작 주파수는 2000년 말에 5MHz(초당 1백만 사이클)로부터 대략 1200MHZ+까지로 대략 240 배 증가되었다. 프로세서 속도는 지금 초고속 RAM 아키텍처의 개발 및 전개에 의해 일치된다. 이들 큰 발전은 전체 시스템 속도를 1GHz 표시를 넘는 증대를 허용한다. 이와 같은 기간 동안에, 수동 부품 기술은 유지하는데 실패했고, 배치 및 성능에 있어서 단지 증가하는 변화를 생성하였다. 수동 부품 설계 변화에 있어서의 발전은 부품 크기 감소, 개별 부품 전극 층의 약간의 변형, 새로운 유전체 발견, 및 부품 생산 사이클 시간을 감소시키는 제조 생산 기술의 변경에 집중되었다.

과거에는, 수동 부품 엔지니어는 전기 회로내에서 부품의 수를 증가시키는 것으로 설계 문제를 해결했다. 이들 해결책은 일반적으로 필터 및 제거(decouple)에 캐패시터들이 사용된 추가 인덕터 및 저항을 포함한다.

그러나, 단일 수동 부품 및 많은 수동 부품 네트워크의 라인 조절 능력에 있어서 주요 제한의 존재는 간과되지 않는다. 이런 제한은 컴퓨터 산업에서 기술적인진보 및 성장에 대한 장애를 제공하고 +GHz속도 시스템의 최후의 남은 도전들 중 하나로서 남는다. 고속 시스템 성능에 대한 이런 제한은 프로세서,메모리 기술, 및 특별한 전자 시스템의 외부에 위치된 이들 시스템에 에너지 및 데이터를 전달하고 조절하는 수동 부품을 지지하는 것에 의해 생성된 제한에 따라 집중된다.

마이크로프로세서 및 메모리 결합의 증가된 속도는 주요 OEM들에 의해 고속 프로세서 및 새로운 메모리 결합의 새로운 제품 개발들과 함께 생긴 최근 시스템 실패로 명백해진 것처럼 다른 문제를 가져온다. 현재의 수동 부품 기술은 이들 많은 실패 및 지연의 근본 원인이다. 이유는 일반적으로 단일 수동 부품의 동작 주파수는 5 와 250MHz 사이의 물리적 라인 조절 제한을 가진다는 것이다. 대부분 부품에 대한 더 높은 주파수는 시스템 로드에 전달된 에너지를 구체화하고 또는 제어하도록 개별 L-C-R,L-C,R-C 네트워크와 같은 수동 구성요소의 결합을 요구한다. 종래 기술인 200MhZ이상의 주파수에서 개별 L-C-R,L-C,R-C 네트워크는 그런 네트워크가 설계된 럼프(lump) 캐패시턴스, 저항 또는 인덕턴스를 제공하는 것보다 오히려 전송라인의 특성 및 마이크로웨이브와 같은 특징을 가지기 시작한다. 마이크로프로세서, 클록(clocks), 파워 전달 버스 라인 및 메모리 시스템의 더 높은 주파수와 지지 수동 구성요소들의 더 높은 주파수사이에 이런 성능의 불일치는 시스템 실패를 가져온다.

추가적으로, 이들 더 높은 주파수에서, 에너지 경로는 정상적으로 조화 및 균형에 있어서 전기적 및 자기적으로 함께 동작해야만 하는 전기적으로 보완적인 구성요소 또는 구성요소들로서 그룹화되거나 한쌍을 이룬다. 이런 균형에 대한 장애는 같은 생산 일단(batch)내에서 제조된 두개의 개별 캐패시터는 15%-25%로부터 임의의 범위를 가지면서 캐패시턴스 변화성을 쉽게 가질 수 있다는 사실이다. 한편 10%이하의 개별 장치들사이에서의 개개의 캐패시턴스의 변화를 얻는 것은 가능한 반면에, 실질적 프리미엄(premium)은 시험, 더욱 특별하게된 유전체에 대한 추가적 비용뿐만 아니라 제조된 로트(lots) 수동 분류, 및 차동 신호를 위해 요구된 감소된 개개의 변화 차이들과 함께 이들 장치들을 생산하는 데 요구된 기술을 제작하기 위한 비용을 회복하도록 지불되어야만 한다. 그러므로, 종래 기술에서의 선행하는 결함에 비추어, 여기에 출원인의 발명이 제출되었다.

발명의 요약

선행하는 것에 기초하여, 단일한, 종래기술 부품 또는 다중 수동 네트워크에 비교할 때 넓은 주파수 범위를 가로질러 동작할 수 있는 다기능 전자 구성요소를 제공할 필요가 있다는 것이 발견되었다. 이상적으로, 이런 부품은 능동 부품을 위하여 동시적으로 에너지 제거(decoupling)를 제공하고, 능동 회로의 일부에 대한 일정한 명백한 전압 전위를 유지하는 동안 효과적으로 1GhZ이상을 수행한다. 또한 이런 새로운 부품은 전자 회로내에서 차동 및 공통 모드 전류로 부터 생기는 원하지 않는 전자기 방사를 최소화하거나 억압할 것이다. 다층 실시예 및 유전체 독립한 수동 아키텍처에 있어서 다기능 전자 부품은 선행하는 요구들과 같은, 그러나 그에 제한되지 않는, 동시에 발생하는 라인 조건 기능들을 제공가능하게 될 수 있다. 이들 요구는 외부 도전성 지역 또는 경로를 사용할 때 하나의 집적 패키지내에차동 및 공통모드 필터링, 기생 억제 및 서지 보호 뿐만 아니라 자원 대 로드 및/또는 로드 대 자원(source) 제거(decoupling)를 포함한다. 이 발명은 전자기장 간섭(EMI), 과전압으로부터 전자 회로 및 능동 전자 부품들을 보호하고 회로 및 발명 그 자체로부터 기여된 전자기 방사를 쇠약하게 하는 것을 방지하기 위하여 사용될 수 있다. 게다가, 본 발명은 그것이 전압이 주어진 회로내에서 동작하는 것처럼 발명과 함께 위치된 내부적으로 싸여진 차동 도전성 구성요소들로부터의 해로운 기생이 주 회로에 다시 연결되는 것을 방지하는 최소화한다. 더욱 자세하게는, 이 발명은 회로로 적당한 위치 기술 및 부속물을 가지며, 그 시스템은 다른 자원들로부터 접수되고, 본 발명 및 주 회로로 돌아오는 기생으로서 제공될 수 있는 잠재적으로 차동 및 공통 모드 전류를 가져올 수 있는 그 전자 회로에 내부적으로 생성된 원하지 않는 전자기적 방사를 억압하기 위하여 전압이 가해진 물리적 아키텍처를 사용할 수 있다는 것을 개시한다.

추가적으로, 물리적으로 집적된 다기능 에너지 컨디셔너로 인하여, 차폐-억제 도전성 전극 아키텍처, 제조시에 독립적인 전극 재료 및/또는 독립적인 유전체 재료 구성을 사용하는 능력은 창출될 수 있는 본 발명의 다수의 가능한 실시예들에 대한 특별한 형상, 크기에 본 발명을 제한되지 않을 것이고, 여기에는 단지 몇몇 실시예만이 설명될 것이다.

오늘날의 전자 산업의 높은 경쟁적 성질 때문에, 그런 다기능 에너지 컨디셔너/서지 보호기는 값이 싸고, 소형화되고, 비용이 낮으며, 다수의 전자 생산품과 결합을 위해 고도로 집적화되어야만 한다. 종래 부품들이 제공할 수 없는 바람직한필터링 및/또는 라인 컨디셔닝을 달성하도록 만약 어떤 추가적인 개별 수동 부품들에 무관하게 동작한다면 그것은 바람직하다.

따라서 본 발명의 주요 목적은 한쌍의 에너지 경로들중에서 생성된 차동 및 공통 모드 전류로 인해 야기된 전자기적 방사를 방지 또는 억제하는 쉽게 제조되고, 적용가능한, 다기능 전자 부품을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 과도 전압, 과전압, 기생 및 전자기적 간섭에 대해 보호를 제공하도록 하나의 부품 패키지내에 하나 또는 그 이상의 보호 회로를 포함하고 대량 생산 될 수 있고 적용가능한 보호 회로 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 회로의 부분에 대해 일정한 명백한 전압 전위를 유지하면서 외부 도전성 경로 또는 표면에 부착될 때 넓은 주파수 범위에서 효과적으로 동작할 수 있고 능동 회로 부품에 대해 동시적으로 에너지 제거를(decoupling) 제공할 수 있는 개별, 다기능 전자 부품을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하이브리드 전자 부품이 최종 어스 그라운드(earth ground)에 결합되는 것 없이 EMI 및 과전압을 감쇄하기 위하여 한쌍의 차동 도전체들로부터 추가적인 에너지 경로를 제공하는 외부 도전성 표면 또는 그라운드 지역에 결합된 고유의 그라운드를 사용하는 블로킹(blocking) 회로 또는 회로들을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 내부 캐패시터 플레이트들 사이에 최소화된 캐패시턴스 변화율을 얻기 위하여 공통적으로 사용된 특별한 유전체를 사용할 필요성을 제거한 단일 장치를 제공하는 것이다.

이들 및 다른 목적들 및 본 발명의 잇점은 결합되고 부분적으로 임의의 하나 또는 다수의 소정 전기적 특성들의 결합을 나타내는 재료에 의해 분리된 차동적인 도전성 전극 플레이트들에 대응하여 감싸지면서 다수의 공통 도전성 플레이트들의 사용을 통해 달성된다.

본 발명의 다른 목적들 및 잇점들은 한쌍의 도전체가 다수이 결합된 공통 도전성 플레이트들에 의해 부분적으로 둘러싸여진 지역 또는 공간에 결합되고 외부 도전체들 또는 경로들이 차동 전극 플레이트들에 선택적으로 결합되어 달성된다.

본 발명의 다른 목적은 효과적인 차동 및 공통 모드 전자기적 간섭 필터링 및/또는 서지 보호의 상태를 창출하는 내부 플레이트들 및/또는 도전성 전극들 사이의 라인 대 라인 및 라인 대 그라운드 용량성 또는 유도성 커플링을 제공하는 것이다. 추가적으로, 본 발명을 사용하는 회로 장치는 플레이트로서 구성된 적어도 하나의 라인 컨디셔닝 회로 부품으로 구성되는 것이다. 전극 패턴들은 플레이트의 표면상에 제공되고 그리고 나서 전극 표면들은 전기적으로 회로의 전기적 도전체들에 연결된다. 전극 패턴들, 이용된 유전체 재료 및 공통 도전성 플레이트들은 개개의 전기적 도전체들로부터 전기적 도전체들과 라인 대 그라운드 사이에서의 라인 대 라인으로 연결된 전기적 부품을 가진 균형을 이룬(반대와 동일한) 회로 장치를 생성하는 전기적 도전체들에 대한 전극사이에서의 공통성을 생성한다. 다기능 에너지 컨디셔너의 특별한 전기적 효과는 하나 또는 그 이상의 창출된 패러데이 유사 실드 케이지(cages)내에 전극 플레이트들을 효과적으로 수납하는 전극 플레이트들 및 그라운드 실드의 사용사이에서의 재료의 선택에 의해 결정된다. 만약 하나의 특별한 전기적 재료가 선택되면, 결과적인 다기능 에너지 컨디셔너는 주로 용량성 장치가 될 것이다. 전극 플레이트들및 공통 도전성 플레이트들과 관련된 유전체 재료가 부착되고 전압이가해진 발명을 구성하는 두 개의 라인 대 라인 캐패시터의 캐패시턴스의 대략 1/2 값인 라인 대 라인 캐패시터를 생성하도록 결합할 것이다. 만약 금속 산화막 바리스터(MOV) 재료가 사용된다면, 다기능 에너지 컨디셔너가 MOV-형태 재료에 의해 제공된 과전류 및 서지 보호 특성을 가진 용량성 다기능 에너지 컨디셔너가 될것이다. 공통 전극 플레이트 및 전극 플레이트는 높은 과도 전압 조건의 경우 있어서 차동 및 공통 모드 필터링 접수를 제공하면서 라인 대 라인 및 라인 대 그라운드 용량성 플레이트를 다시 형성할 것이다. 이들 조건동안에, 본래 높은 과전압을 억제하기 위해 사용된 비선형 저항인 MOV-형태 바리스터 재료는 전기적 도전체들 사이에서 나타날 수 있는 전압을 제한하는 결과를 가질 것이다.

또 다른 실시예에서, 페라이트 재료는 다기능 에너지 컨디셔너 장치에 추가적인 고유 인덕턴스를 추가하는데 사용될 수 있다. 이전과 같이, 공통 그라운드 도전성 및 전극 플레이트들은 그 장치에 인덕턴스를 추가하는 페라이트 재료를 가지고 라인 대 라인 및 라인 대 그라운드 용량성 플레이트들을 형성한다. 또한 페라이트 재료의 사용은 전기적 도전체를 가로지르는 전압을 효과적으로 제한하면서 공통 도전성 플레이트로 분기될(shunted) 초과 과도 전압을 허용하는 어떤 전압 문턱에서 도전성으로 되는 과도 전압 보호를 제공한다.

또한 다수의 다른 장치들 및 구성들이 본 발명의 범위내에서 다기능 에너지 컨디셔너의 다양성 및 넓은 범위 응용을 설명하도록 본 발명의 상기한 목적들 및잇점들을 실행하고 확립하면서 개시된다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 본 발명에 따른 다기능 에너지 컨디셔너의 분해 사시도를 나타내고;

도 1A는 도 1에 도시된 다기능 에너지 컨디셔너의 다른 실시예의 분해 사시도를 나타내고;

도 2는 대형 전기적 시스템에 위치되고 전압이 가해질때 물리적 아키텍처의 회로 도식적 표현을 나타내고;

도 3A는 신호 주파수의 함수로서 도 1의 다기능 에너지 컨디셔너를 삽입 손실을 나타내는 종래 기술 캐패시터로 구성된 필터와 비교하는 공통 모드 잡음 삽입 손실 비교 그래프이고;

도 3B는 신호 주파수의 함수로서 도 1의 다기능 에너지 컨디셔너를 삽입 손실을 나타내는 종래 기술 캐패시터로 구성된 필터와 비교하는 차동 모드 잡음 삽입 손실 비교 그래프이고;

도 4는 커넥터 응용에 있어서 사용을 위한 다중 도체 다기능 에너지 컨디셔너의 분해 사시도이고;

도 5A는 종래 기술에서 발견된 것으로서 다중 캐패시터 부품의 도식적 표현을 나타내고;

도 5B는 도 4의 다기능 에너지 컨디셔너의 물리적 실시예의 도식적 표현을 나타내고;

도 6은 사시도인 도 6A 및 같은 분해 사시도를 나타내는 도 6B를 가지고 다기능 에너지 컨디셔너의 표면 장착 칩(chip) 실시예를 나타내고;

도 7은 다기능 에너지 컨디셔너의 또다른 실시예로 구성되는 개개의 필름 플레이트들의 분해 사시도이고;

도 8은 전기 모터들을 가진 사용을 위하여 구성된 다기능 에너지 컨디셔너의 또 다른 실시예를 나타내고; 도 8A는 모터 다기능 에너지 컨디셔너 실시예의 평면도를 나타내고; 도 8B는 모터 다기능 에너지 컨디셔너 실시예의 측면도를 나타내고; 도 8C는 모터 다기능 에너지 컨디셔너 실시예의 단면에서의 측면도를 나타내고; 도 8D는 도 8A에 도시된 다기능 에너지 컨디셔너의 물리적 실시예의 도식적 표현을 나타내고;

도 9는 전기 모터에 전기적이고 물리적으로 연결된 하나의 부착 실시예를 사용하는 모터 다기능 에너지 컨디셔너를 나타내고; 도 9A는 모터에 연결된 다기능 에너지 컨디셔너의 평면도를 나타내고; 도 9B는 모터에 연결된 다기능 에너지 컨디셔너의 측면도를 나타내고;

도 9C는 표준 필터를 가진 전기 모터 및 도 8의 차동 및 공통 모드 필터를 가진 전기 모터에 대한 주파수의 함수로서 dBuV/m내에서 방사 레벨의 비교를 나타내는 대수(logarithmic) 그래프를 나타내고; 도 10A는 실드되고 꼬인 한쌍의 피드 스루 다기능 에너지 컨디셔너의 평면도이고; 및 도 10B는 도 10A의 실드되고 꼬인 한쌍이 피드 스루 다기능 에너지 컨디셔너로 이루어진 일반적으로 평행한 부품들의 평면도이고; 및 도 10C 및 도 10D는 차동 잡음 삭제를 나타내는 실드되고 꼬인 한쌍의 피드 스루 다기능 에너지 컨디셔너의 도식적 표현들이고; 및 도 10E 및 도10F는 공통 잡음 삭제를 나타내는 실드되고 꼬인 한쌍의 피드 스루 다기능 에너지 컨디셔너의 도식적 표현들이고;

도 11 은 다기능 에너지 컨디셔너의 복합적인 평면도 및 복합적인 측면도에 이어진 본 발명에 따른 바이패스 구성으로 위치된 다기능 에너지 컨디셔너의 다른 실시예를 만드는 공통 도전성 전극 실드 플레이트들 및 차동 전극 플레이트들의 평면도이고;

도 12 는 다기능 에너지 컨디셔너의 복합적인 평면도 및 복합적인 측면도에 이어진 본 발명에 따른 피드 스루 구성으로 위치된 다기능 에너지 컨디셔너의 다른 실시예를 만드는 공통 도전성 전극 실드 플레이트들 및 차동 전극 플레이트들의 평면도이고;

도 13 은 다기능 에너지 컨디셔너의 복합적인 평면도 및 복합적인 측면도에 이어진 본 발명에 따른 피드 스루 구성으로 위치된 다기능 에너지 컨디셔너의 다른 실시예를 만드는 공통 도전성 전극 실드 플레이트들 및 차동 전극 플레이트들의 평면도이고;

도 14 는 다기능 에너지 컨디셔너의 복합적인 평면도 및 복합적인 측면도에 이어진 본 발명에 따른 크로스오버(croos-over), 피드 스루 구성으로 위치된 다기능 에너지 컨디셔너의 다른 실시예를 만드는 공통 도전성 전극 실드 플레이트들 및 차동 전극 플레이트들의 평면도이고;

도 15 는 다기능 에너지 컨디셔너의 복합적인 평면도 및 복합적인 측면도에 이어진 본 발명에 따른 추가적 공통 실드 절연체(isolator)를 가진 크로스오버, 피드 스루 구성으로 위치된 다기능 에너지 컨디셔너의 다른 실시예를 만드는 공통 도전성 전극 실드 플레이트들 및 차동 전극 플레이트들의 평면도이고;

도 16 은 다기능 에너지 컨디셔너의 복합적인 평면도 및 복합적인 측면도에 이어진 본 발명에 따른 크로스오버, 피드 스루 구성으로 위치된 다기능 에너지 컨디셔너의 다른 실시예를 만드는 공통 도전성 전극 실드 플레이트들 및 차동 전극 플레이트들의 평면도이고;

도 17 은 다기능 에너지 컨디셔너의 복합적인 평면도 및 복합적인 측면도에 이어진 본 발명에 따른 추가적 공통 실드 절연체를 가진 바이 패스 구성으로 위치된 다기능 에너지 컨디셔너의 다른 실시예를 만드는 공통 도전성 전극 실드 플레이트들 및 차동 전극 플레이트들의 평면도이고;

도 18 은 다기능 에너지 컨디셔너의 복합적인 평면도 및 복합적인 측면도에 이어진 본 발명에 따른 추가적 공통 실드 절연체를 가진 바이 패스 구성으로 위치된 다기능 에너지 컨디셔너의 다른 실시예를 만드는 공통 도전성 전극 실드 플레이트들 및 차동 전극 플레이트들의 평면도이고;

도 19 는 차동 전극 플레이트를 포함하는 패러데이 케이지 아키텍처의 일부를 나타내는 오프셋이 도시된 공통 도전성 플레이트를 가지는 본 발명에 따른 패러데이 실드와 같은 케이지 구조의 평면도를 나타낸 것이다.

발명의 상세한 설명

일상 생활에서의 전자 제품의 계속적인 사용 증가와 생성되는 전자파장해(EMI) 및 방출 양의 계속적인 증가로 인해 새로운 전자파 적합성(EMC) 요구가 발생하였다. 이들 새로운 스펙은 특히 IC(집적 회로) 패키지, PCB, DSP, 마이크로컨트롤러, 스위치 모드 전원, 네트워크, 커넥터, 항공전자제품, 무선 전화, 소비재 전자제품, 공구, 대포 점화기, 및 제어 장비, 이것들로 한정되는 것은 아님, 와 같은 여러 가지 전자 장비에 적용된다. 본 발명은 하나의 집적된 컴포넌트 또는 어셈블리에서의 동시적이고 효과적인 EMI 억제, 라인 컨디셔닝, 광대역 I/O 라인 필터링, EMI 디커플링 노이즈 감축 및 서지 보호를 제공하는 전자 컴포넌트를 위한 물리적 구조에 관한 것이다.

전자파 장해 에너지를 전파하기 위해서는 2개의 필드, 즉 전계 및 자계가 필요하다. 전계는 2개 이상의 지점들간의 전압차를 통해 에너지를 회로로 결합시킨다. 공간에서 가변 전계는 자계를 유발시킨다. 임의의 시간-가변 자속은 전계를 유발시킨다. 결과적으로, 순수한 전계 또는 순수한 시간-가변 자계는 서로 독립적으로 존재할 수 없다. 본 발명과 같은 패시브(passive) 컴포넌트 구조는 전기 시스템에서 발견될 수 있는 에너지 타입 모두를 컨디셔닝하거나 최소화하도록 구축될 수 있다. 본 발명은 하나의 타입의 필드를 컨디셔닝하도록 반드시 구축될 필요는 없지만, 하나의 에너지 필드에 대한 특정 컨디셔닝을 수행할 수 있는 실시예를 구축하는데는 다른 형태의 재료들이 이용되거나 부가될 수 있다.

전하의 축적은 정전계를 발생시키고, 이러한 축적은 2개의 경계 사이, 즉 하나의 도전체와 다른 하나의 부도체와 사이에게 가장 잘 관찰될 수 있다. 가우스 법칙에 의해 참조되는 경계 조건 상태로 인해, 패러데이 케이지(Faraday cage) 또는 패러데이 케이지형 구조라 불리는 도전성 엔클로저(enclosure) 또는 반-엔클로저가, 실드형(shield-like) 구조 내부에 부분적으로 포함되거나 배치된 도전형 소자와 관련한 정전 실드로서 작용하도록 한다. 실드 구조의 경계 근처에서는, 전하 및 기생 전하는 대부분 실드 경계의 내부에 존재한다. 역으로, 케이지형 실드 경계의 외부에 존재하는 전하 및 기생 전하는 그 내부에 유지된 도전체와 관련된 내부적으로 생성된 필드에 악영향을 미치는 것으로부터 대부분 제외된다. 도전성 경로를 따라 전파되는 전계는 전파 필드 에너지를 방해하는 상기 경로를 따른 임피던스 또는 저항을 만나지 않는다면, 결합된 전기 및 자계는 광속으로 전파할 수 있는 능력을 본질적으로 가지고 있다. 이러한 임피던스 또는 저항은 "표피 효과(skin effect)"의 개념에 따른 것으로, 도전성 경로를 구성하는 재료에 관련된 자기 실드의 유효성을 예측한다.

이전에 지적한 바와 같이, 전파되는 전자기 방해는 전계 및 자계 각각의 곱이 될 수 있다. 최근까지, 본 기술계에서는 DC 에너지 또는 전류로 고주파 노이즈를 운반하는 회로 또는 에너지 도전체로부터 EMI를 필터링하는 것에 관심이 집중되었다. 그러나, 본 발명은 전기 시스템 또는 테스트 장비에서 발견되는 도전 경로를 따라 에너지의 DC, AC, 및 AC/DC 하이브리드형 전파(propagation)를 이용하는 에너지의 조건을 결정할 수 있다. 이것은 동일한 전기 시스템 플랫폼 내에서 다수 종류의 회로 전파 특성을 포함하는 시스템에서 발견되는 다수의 다른 종류의 에너지 전파 포맷을 포함하는 시스템에서 에너지를 컨디셔닝하는 본 발명의 이용을 포함한다. 방사된 방출 문제의 주요 원인은 2가지 타입의 도전된 전류, 즉 차동 모드 에너지와 공통 모드 에너지로 기인한다고 할 수 있다. 이들 전류에 의해 생성된 필드는 많은 타입의 EMI 방출로 나타난다. 차동 모드(DM) 전류는 유선, 회로 보드 트레이스 및 다른 도전체에서 회전 경로로 흐르는 전류들이다. 이들 전류와 관련된 필드들은 도전체에 의해 정의된 루프로부터 발원한다.

회로의 더 높은 동작 주파수는 대부분 시스템 부하에 전달되는 에너지를 제어하는데 이용되는 L-C-R, L-C, 및 R-C 이산 컴포넌트 네트워크를 생성하는 인덕터, 커패시터, 또는 저항기와 같은 단일 또는 복수의 패시브 소자의 조합을 사용자가 개발하도록 요구한다. 그러나, 종래 기술에서는 200Mhz 이상의 주파수에서의 이산, L-C-R, L-C, R-C 컴포넌트 네트워크들은 전송 라인의 특성을 띄기 시작하거나, 더 높은 주파수에서는 마이크로웨이브와 같은 특징을 나타날 수도 있다. 이것은 억제되지 않거나 감소되지 않는 기생 전하, 또는 모든 이산 소자들의 사이를 상기 네트워크로 외부적으로 조합시키는 접속 구조가 저하되고, 저속되게 할 수 있고, 다르게는 광범위한 주파수 동작에 걸쳐 회로를 따라 전파되는 에너지의 저하에 기여할 수 있다. 이것은 상기 네트워크가 접속되는 더 큰 회로에 실질적으로 해를 끼칠 수 있다. 고주파수에서 그러한 네트워크가 설계된 럼프(lump) 커패시턴스, 저항 또는 인덕턴스를 제공하기보다는, 종래 기술의 컴포넌트 네트워크 내부에 배치된 내부 전극에 기인한 용량성 기생 전하가, 에너지 저하, 쇠약 또는 회로의 수준 이하로 지정된 성능의 원천 또는 많은 이유 들 중 하나일 수 있다. 데이터 드롭, 라인 지연 등과 같은 그러한 평균 이하의 성능 손실은 측정 가능한 회로 효율에 기여할 수 있다.

공통 모드 및 차동 모드 에너지는 다른 회로 경로로 전파된다는 점에서 상이하다. 공통 모드 노이즈는 도전성 경로와 주위 사이의 동일한 커패시턴스로부터 기인하는 정전 유도를 유발시킬 수 있고, 생성되는 노이즈 전압은 양쪽 유선 상에서 동일하며 그것은 양쪽 한 쌍을 이룬 도전성 경로 상에서 실질적으로 동일하게 나타나는 임의의 노이즈를 가지고 한 쌍을 이루거나 다수인 도전성 경로를 동일하게 링크시키는 도전성 경로로부터 전자기 유도 자계에 의해 유발될 것이고, 상기 노이즈 에너지는 도전체의 외부 표피 상을 따라 이동할 것이다. 차동 노이즈는, 신호 전송 경로의 한 쪽 전위가 다른 쪽에 대해 변경되도록 하는 활성화된 회로 간섭 내의 전압 불균형에 의해 통상 생성된다. 원하지 않는 노이즈를 감소시키고, 줄이거나 억제하는 것을 돕기 위해, 활성화된 본 발명은 본 발명의 내부적으로 개발되고, 상기 원하지 않는 에너지의 부분을 도전성 그라운드 및/또는 외부(본 발명에 대해) 도전성 영역 또는 경로로 보내는 낮은 임피던스 경로를 이용한다. 이 경로 부분은 본 발명 내에 내부적으로 배치될 수도 있고, 공통 도전판 부분이나 그들이 구성하는 구조를 포함한다. 공통 도전판 또는 구조 및 생성된 외부 도전성 영역의 연장은, 이들 도전성 실드 경로 소자를 따라 전파되는 에너지가, 더 크고 외부에 배치된 도전성 영역, 경로 또는 내부적으로 위치된 공통 도전판 영역(들)의 주로 외부에 배치된 시스템 그라운드, 또는 본 발명의 일부를 구성하는 실드형 구조로 이동하도록 한다. 본 발명의 다층 실시예의 외부 경로로의 복수의 본 발명에 따른 공통 도전성 경로의 가능한 외부 접속 및/또는 연결은 본 기술계에 알려진 다수의 수단에 의해 수행될 수 있다. 공통 도전판의 그러한 도전성 연결, 또는 이들조합된 공통 판 소자의 조합으로부터 만들어지는 도전성 실드형 구조 및 다기능 에너지 컨디셔너로의 도전성으로 연결된 차이 도전성 경로에 대부분의 경우에 분리된 외부 도전성 경로로의 연결이, 소스, 다기능 에너지 컨디셔너, 도전성 경로 및 부하를 포함하는 활성화된 회로 내에 생성된 전체 노이즈 전류 루프 영역의 감축을 제공할 것이다. 본 발명이 연결된 경우, 적어도 2개의 에너지 루프가 생성되고, 중앙 공통 도전판 또는 경로의 반대쪽 상에서 상기 에너지 루프가 병렬로 회로 내에서 활성화된다. 상기 루프들은 서로에 대해 180도의 위상차로 전파되고 있으므로, 반대되는 에너지가 소거되어 노이즈가 최소화되거나 억제된다. 더 큰 활성화된 회로 내의 다기능 에너지 컨디셔너를 포함하는 활성화된 구성은 에너지 소스(들)로부터 부하 또는 부하들로 전파되는 에너지 부분에 의해 이용될 수 있는 복수의 잠재 도전성 경로, 내부적인 다기능 에너지 컨디셔너를 제공할 것이다. 에너지 소스로의 리턴 경로로서, 소스 또는 부하로부터 에너지를 전파함으로써 이용되는 경우에 공통 실딩 도전판 및/또는 판 소자로 이루어진 실드형 구조 부분은, 공통 도전 구조 또는 공통 도전판이 그 소스로의 하나 이상의 에너지 리턴 경로로서의 에너지를 전파하는 부분에 의해 이용되는 경우에, 한 쌍으로 이루어진 차이 도전 경로의 부분과 리턴 경로간의 단거리 분리 또는 루프 영역을 가질 것이다. 각각의 외부 도전체 또는 경로에 부착되는 경우, 차이 도전판 또는 경로와 공통 도전판 또는 경로와의 사이 거리에 개재 유전 재료를 제공한 상태에서, 루프 영역의 일부는 다기능 에너지 컨디셔너의 내부에 배치된다. 회로의 전파 에너지의 부분이 다기능 에너지 컨디셔너의 내부에 따라 이동할 수 있고, 소스로부터 부하로 이동하는 상기에너지의 일부는 다기능 에너지 컨디셔너를 장착한 회로 내에서 부하로부터 소스로 이동하는 에너지의 부분과는 반대로 이동할 것이다. 상기 설명한 반대로 전파되는 에너지는 다기능 에너지 컨디셔너 내부에 모든 유전 재료를 개재하고 있는 패러데이 케이지형 실드 구조 내에 아직 포함된 중앙 공통 도전 실드 경로에 의해 분리되고, 상기 에너지는 패러데이 케이지형 구조의 정전 특성, 및 자계를 상호 소거함으로써 상기 설명한 단거리 분리 내의 영역에 대해 동시에 조건 조절된다. 그룹화된 공통 도전성 전극 또는 경로는 상기 한 쌍을 이룬 차이 에너지 도전판 또는 경로의 대부분의 영역을 서로 물리적으로 실딩하고, 상기 차이 도전성 경로의 가까운 거리 근접은 활성화되는 경우 반대로 기능하며, 근접의 경우에 공통 실드 경로에 의해 항상 분리되어 보상 또는 조화 방식으로 협력함으로써 다기능 에너지 컨디셔너 내에 내부적으로 컨디셔닝하는 효과적인 에너지를 제공한다. 본 발명의 컨디셔너에서의 상기 회로 에너지의 일부들은, 다기능 에너지 컨디셔너 내부에 전파되는 상기 에너지 부분들이 활성화된 회로로 동작 상태인 경우에, 유전체 매체에 의해 각 공통 도전판 영역으로부터 분리되는 차이 도전체를 따르거나 그 상에 2개의 별개의 공통 도전판 영역의 부분 간에서 일부 지점에서 적절하게 전파될 것이다.

도 1을 참조하면, 다기능 에너지 컨디셔너(10)의 물리적 구조에 대한 분해사시도를 도시하고 있다. 다기능 에너지 컨디셔너(10)는 적어도 2개의 전극 플레이트(16A, 16B) 및 복수의 공통 도전성 플레이트(14)를 포함하고, 각 전극 플레이트(16)는 2개의 공통 도전성 플레이트(14) 사이에 개재된다. 적어도 한 쌍의 전기 도전체(12a, 12b)는 복수의 공통 도전성 플레이트(14) 및 전극플레이트(16A, 16B)의 절연 개구(18) 또는 커플링 개구(20)를 통해 배치되고, 전기 도전체(12a, 12b)는 또한 전극 플레이트(16A, 16B)의 커플링 개구(20)에 선택적으로 접속된다. 공통 도전성 플레이트(14)는 양호한 실시예 또는 다른 실시예에서 금속과 같은 도전 재료로만 구성되고, 칩 커패시터 등을 제조하는데 이용되는 공정과 동일하게 유전 래미네이트(도시되지 않음) 상에 배치된 도전성 재료를 가질 수 있다. 적어도 한 쌍의 절연 개구(18)가 각 공통 그라운드 도전성 플레이트(14)를 통해 배치되어, 전기 도전체(12)가 통과하는 것을 허용하면서 공통 도전성 플레이트(14)와 전기 도전체(12)와의 전기적 분리를 유지할 수 있도록 한다. 복수의 공통 도전성 플레이트(14)는 선택적으로 미리 결정되고 매칭된 위치에 배열되는 잠금 개구(22)를 구비하여, 복수의 공통 도전성 플레이트(14) 각각이 스크류 및 볼트와 같은 표준 잠금 수단을 통해 서로 안전하게 결합되게 할 수 있고, 다른 실시예(도시되지 않음)에서는 칩 커패시터 등을 제조하는데 이용되는 프로세스와 동일하게 표준 단일 칩형 형태로 제조되고 결합될 수도 있다. 잠금 개구(22)는 또한 다기능 에너지 컨디셔너(10)가 조합되어 이용되고 있는 전자 장치의 엔클로저나 채시와 같은 또 하나의 비도전성 또는 도전성 표면에 다기능 에너지 컨디셔너(10)를 고정시키는데 이용될 수도 있다.

전극 플레이트(16A, 16B)가 공통 도전성 플레이트(14)와 유사한 점은, 다른 실시예에서도 도전 재료로 구성되고, 칩 커패시터 등을 제조하는데 이용되는 프로세스와 유사하게 유전 래미네이트(도시되지 않음) 상에 배치된 도전 재료를 가질 수 있으며, 개구를 통해 배치된 전기 도전체(12a, 12b)를 가진다는 점이다. 공통도전성 플레이트(14)와는 달리, 전극 플레이트(16A, 16B)는 2개의 전극 도전체(12) 중 하나에 선택적으로 전기 접속된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전극 플레이트(16)가 공통 도전성 플레이트(14)보다 작게 도시되어 있지만, 이것은 반드시 그러한 것은 아니지만, 이 구성에서는 전극 플레이트(16)가 잠금 개구(22)의 물리적 커플링 수단을 방해하지 않도록 하기 위한 것이며, 이상적으로는 공통 도전성 플레이트(14) 내부에 삽입되어야 한다.

전기 도전체(12)는 도 1에 도시된 바와 같이 전기 도전체(12)의 양 단부에 배치된 화살표로 나타낸 방향으로 흐르는 전류 경로를 제공한다. 전기 도전체(12a)는 전기 신호 운반 경로를 나타내고, 전기 도전체(12b)는 신호 리턴 경로를 나타낸다. 단지 한 쌍의 전기 도전체(12a, 12b)가 도시되어 있지만, 고밀도 다중 도전체 다기능 에너지 컨디셔너를 생성하는 복수 쌍의 전기 도전체에 대한 필터링을 제공하도록 구성되는 다기능 에너지 컨디셔너(10)를 본 출원인이 고안할 수 있다는 것은 당연하다.

다기능 에너지 컨디셔너(10)를 구성하는 최종 소자는, 하나 또는 다수의 전기적 특성을 갖고, 중앙 공통 도전성 플레이트(14), 양쪽 전극 플레이트(16A, 16B), 및 도전체(12a, 12b) 및 커플링 개구(20)에 의해 생성된 접속을 제외하고 판 및 도전체를 서로 분리시키는 방식으로 2개의 외부 공통 도전성 플레이트(14)를 통과하는 전기 도전체(12a, 12b) 부분을 둘러싸는 재료(28)이다. 다기능 에너지 컨디셔너(10)의 전기적 특성은 재료(28)의 선택에 의해 결정된다. 유전체 재료가 선택된 경우, 다기능 에너지 컨디셔너(10)는 주로 용량성 특성을 가진다. 재료(28)는 용량성 및 서지 보호 특성을 제공하는 금속 산화물 바리스터(varistor) 재료가 될 수도 있다. 페라이트(ferrite) 및 소성 다결정체와 같은 다른 재료들이 이용될 수 있고, 여기에서 페라이트 재료는 상호 커플링 소거 효과로부터 기인하는 개선된 공통 모드 노이즈 소거뿐만 아니라 서지 보호 특성과 함께 본질적인 인덕턴스를 제공한다. 소성 다결정 재료는 도전성, 유전성 및 자기 특성을 제공한다. 소성 다결정은 미국 특허 번호 제5,500,629호에 상세하게 설명되어 있으며, 참조로 첨부하였다.

이용될 수 있는 추가 재료는 미국 특허 제5,512,196호에 개시된 바와 같이 높은 유전율 페러(ferro)-전기재료와 높은 투자율 강자성 재료의 조합이다. 그러한 강유전성-강자성 조합 재료는 LC-타입 전기 필터로서 작용하도록 유도성 및 용량성 특성을 모두 나타내는 컴팩트한 단일 소자로서 형성될 수 있다. 그러한 소자의 컴팩트함, 형성 가능성, 및 필터링 성능은 전자기 간섭을 억제하는데 유용하다. 하나의 실시예에서, 강유전성 재료는 바륨 티타네이트이고, 강자성 재료는 구리 아연 페라이트에 기반한 것과 같은 페라이트 재료이다. 강유전성-강자성 조합물의 용량성 및 유도성 특성은 1GHz만큼 높은 주파수에서 안정 상태의 표시를 전혀 나타내지 않는 감쇄 성능을 나타낸다. 강유전성-강자성 조합물의 기하학적 형태는 그러한 조합물을 채용하는 전기 필터의 궁극적인 용량성 및 유도성 특성에 중요한 영향을 미친다. 조합물은 그 제조 공정 동안에 조절되어, 다기능 에너지 컨디셔너의 특정 특성을 특정 어플리케이션 및 환경을 위한 적절한 감쇄를 형성하도록 조절할 수 있다.

도 1을 더 참조하면, 공통 도전성 플레이트(14), 전극 플레이트(16A, 16B), 전기 도전체(12a, 12b) 및 재료(28)의 물리적 관계를 더 상세하게 설명한다. 개시점은 중앙 공통 그라운드 도전성 플레이트(14)이다. 중앙 플레이트(14)는 공통 그라운드 도전성 플레이트(14)와 양쪽 전기 도전체(12a, 12b) 간의 전기적 분리를 유지하는 각 절연 개구(18)를 통해 배치된 전기 도전체(12) 쌍을 가지고 있다. 중앙 공통 그라운드 도전성 플레이트(14)의 양쪽 측면, 양쪽 상부 및 하부 상에, 각각이 거기를 관통하여 배치되는 전기 도전체(12a, 12b) 쌍을 갖는 전극 플레이트(16A, 16B)가 존재한다. 중앙 공통 그라운드 도전성 플레이트(14)와는 달리, 단지 하나의 전기적 도전체(12a, 또는 12b)는 절연 개구(18)에 의해 각 전극 플레이트(16A 또는 16B)으로부터 분리된다. 전기 도전체(12a, 12b) 쌍 중 하나는 커플링 개구(20)를 통해 관련된 전극 플레이트(16A 또는 16B)에 각각 전기적으로 결합된다. 커플링 개구(20)는 납땜, 저항성 피트(fit), 또는 견고하고 확실한 전기적 접속을 제공하는 임의의 다른 방법을 통해 전기 도전체(12) 쌍 중 하나와 인터페이싱한다. 다기능 에너지 컨디셔너(10)가 적절하게 기능하기 위해서는, 상부 전극 플레이트(16A)가 하부 전극플레이트(16B)에 전기적으로 결합되는 것, 즉 전기 도전체(12b)보다는 반대 전기 도전체(12a)에 전기적으로 접속되어야 된다. 다기능 에너지 컨디셔너(10)는 선택적으로 복수의 외부 공통 도전성 플레이트(14)를 포함한다. 이들 외부 공통 도전성 플레이트(14)는 복수의 공통 도전성 플레이트(14)가 외부 에지 도전 밴드, 도전성 말단 재료에 전기적으로 접속되거나, 응력 시팅(seating) 수단에 의해 직접 부착되거나, 다른 도전성 플레이트(16A, 16b) 및/또는 예를 들면 12a 및 12b와 같은 임의의 복수의 전기 도전체와 물리적으로 분리된 더 큰 외부 도전 표면(14a, 14b)(도시되지 않음)으로의 땜납형 재료로 통상 이용되는 경우에, 상당히 큰 도전성 그라운드면 및/또는 이미지 면을 제공한다. 외부 도전 영역으로의 접속은 방사된 전자기 방출의 감쇄를 도와주고, 전압 및 서지를 분산하는 더 큰 표면 영역을 제공한다. 외부 도전성 영역으로의 접속은 다른 도전성 플레이트(16A, 16b) 및/또는 예를 들면 12a 및 12b와 같은 임의의 복수의 다른 전기 도전체에 의해 방사되거나 흡수될 수 있는 임의의 유전성 또는 기생 스트레이(stray)의 정전 억제에 도움을 준다. 패러데이 케이지형 구조는 상기 설명한 바와 같이 공통 플레이트가 서로 결합되는 경우에 이용되고, 공통 도전성 플레이트의 그룹화는 더 큰 외부 도전 영역 또는 표면에 함께 작용하여 방사된 전자파 방출을 억제하고 전압 및 서지를 분산하는 더 큰 도전성 표면 영역을 제공하며, 기생 및 다른 과도 상태의 패러데이 케이지형 정전 억제를 개시시킨다. 이것은 복수의 공통 도전성 플레이트(14)가 접지에 전기적으로 결합되는 경우에 특히 유용하지만, 본 발명이 활성화된 상태인 회로에 대한 본질적인 그라운드를 제공하도록 좌우된다. 앞서 언급한 바와 같이, 다른 전기적 특성을 갖는 복수의 재료 중 하나 이상으로 된 재료(28)가 공통 도전성 플레이트(14) 및 양쪽 전극 플레이트(16A, 16B)의 사이에 삽입되고 유지되어 있다.

도 1A는 전기 도전체 또는 회로 보드 접속을 다기능 에너지 컨디셔너(10)로 결합하는 추가 수단을 포함하는 다기능 에너지 컨디셔너(10)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 본질적으로, 복수의 공통 도전성 플레이트(14)는 각 도전 전극 출구에서의 분리되어 배치된 외부 에지 도전성 밴드 또는 밴드들 (14a 및/또는 14b)을 공유함으로써 함께 전기적으로 접속되고, 본 발명이 더 큰 회로의 일부에 배치되어 활성화된 경우에 전위를 보유할 수 있는 동일한 외부 도전성 표면(도시되지 않음)에 결합되고 또는 접속된다. 이러한 전위는 에너지를 전파할 수 있도록 하는 접속을 이용하는데 필요한 임의의 도전성 소자뿐만 아니라 실시에의 내부 공통 도전 전극(14) 및 밴드(14a 및/또는 14b, 도시되지 않음)를 통해 외부 도전 표면 영역 또는 영역들과 함께 작용한다. 뿐만 아니라, 각 차이 전극판(16A, 16B)은 그 자신의 외부 에지 도전성 밴드 또는 표면(40a, 40b)을 각각 구비하고 있다. 다기능 에너지 컨디셔너(10)의 다른 부분들 간의 전기적 분리를 유지함과 동시에 전극판(16A, 16B) 및 그 각각 도전성 밴드(40a, 40b) 사이의 전기적 접속을 제공하기 위해서는, 각 전극 플레이트(16)는 전극 플레이트(16A)의 연장부가 전극 플레이트(16B)가 지향되는 방향과 반대 방향으로 지향되도록 연장되고 배치된다. 전극 플레이트(16)의 연장된 부분은, 추가 재료(28)에 의해 외부 에지 도전성 밴드(40a, 40b)로부터 이격되는 추가 거리로 복수의 공통 도전판(14)이 연장되는 거리를 초과하여 연장된다. 각 밴드와 관련된 판들간의 전기적 접속은 각 밴드와 관련된 공통 도전성 또는 도전성 전극판간의 물리적 접촉에 의해 각각 달성된다.

도 2는 다기능 에너지 컨디셔너(10)의 물리적 실시예가 더 큰 회로에 결합되어 활성화된 경우에 회로의 활성화 부분의 등가 회로 표시를 도시하고 있다. 라인 대 라인 커패시터(30)는 전극 플레이트(16A, 16B)를 포함하고, 전극 플레이트(16A)는 전기적 도전체 쌍의 하나(12a)에 결합되고, 나머지 전극 플레이트(16B)는 반대전기적 도전체(12b)에 결합됨으로써, 커패시터를 형성하는데 필요한 2개의 평행 판을 제공한다. 중앙 공통 그라운드 도전 플레이트(14)는 본 발명의 모든 실시예 또는 내포된 것들 중에서 필수적인 요소이고, 개재하는 외부 2개의 공통 도전성 플레이트(14)와 함께 결합된 경우, 더 큰 외부 도전 영역(34, 도시되지 않음) 및 라인 대 라인 커패시터(30)로의 접속으로서의 밴드(14, 14B(도시되지 않음))를 도시한 본질적인 그라운드(34, 34b)로서 작용한다.

각 라인 대 그라운드 커패시터(32)에 필요한 제2 평행 판은 대응하는 전극판(16B)에 의해 제공된다. 도 1 및 도 2를 상세하게 참조하면, 용량성 플레이트 관계가 명확하게 될 것이다. 전기적 특성을 갖는 재료(28)로 각 전극 플레이트(16A 또는 16B)으로부터 중앙 공통 그라운드 도전성 플레이트(14)를 분리시킴으로써, 결과적으로 전기적 도전체(12a, 12b)와, 각 전기적 도전체(12a, 12b)로부터 더 큰 외부 도전 영역(34)으로 결합된 라인 대 그라운드 디커플링 커패시터(32)의 사이에 연장되는 공통 모드 바이패스 커패시터(30)를 갖는 용량성 커패시터가 존재한다.

더 큰 외부 도전 영역(34)은 이하에 더 상세하게 설명할 것이고, 당분간은 접지 또는 회로 그라운드와 등가인 것으로 가정하는 것이 더 바람직하다. 더 큰 외부 도전 영역(34)은 중앙 및 추가 공통 도전성 플레이트(14)와 결합되어 상기 중앙 플레이트(14)를 형성함으로써, 도전성으로 결합되는 하나 이상의 공통 도전성 플레이트(14)를 형성할 수 있고, 전기 장치의 엔클로저 또는 그라운드된 샤시(chassis)에 결합되는 조임 개구(22)를 통해 삽입되는 납땜 또는 장착 스크류와 같은 본 기술의 통상의 수단에 의해 회로 또는 접지에 결합될 수 있다. 다기능 에너지 컨디셔너(10)가 접지 또는 회로 그라운드에 결합된 본질적인 그라운드(34)와 동일하게 잘 동작하지만, 다기능 에너지 컨디셔너(10)의 물리적 구조의 한 장점은 필요한 에너지 조건에 따라, 일부 특정 어플리케이션에서는 물리적 그라운드 접속이 불필요할 수도 있다는 점이다.

도 1을 다시 참조하면, 다기능 에너지 컨디셔너(10)의 추가 특징이 시계 방향 및 반시계 방향 플럭스 필드(24, 26) 각각에 의해 증명된다. 개개의 플럭스 필드의 방향이 암페어의 법칙과 오른손 법칙을 적용함으로써 결정되어 매핑될 수 있다. 그렇게 하는 경우에, 개인은 도전체의 양쪽 단부에서의 화살표로 나타나는 바와 같이 전기적 도전체(12a 또는 12b)를 통한 전류 흐름 방향과 평행하고 또 그 방향을 지적하도록 엄지손가락을 놓는다. 엄지손가락이 전류 흐름과 동일한 방향을 가리키고 있으면, 그 사람의 손의 나머지 손가락이 휘어지는 방향이 플럭스 필드에 대한 회전 방향을 나타낸다. 전기적 도전체(12a, 12b)는 서로 근접하여 배치되고 많은 I/O 및 데이터 라인 구성에서 발견되는 바와 같이 하나 이상의 전류 루프를 나타낼 수 있으므로, 다기능 에너지 컨디셔너(10)에 들어오고 나가는 전류는 서로 반대 방향이므로, 서로를 소거하고 장치에 영향을 미치는 인덕턴스를 최소화하는 근접하여 배치된 반대 플럭스 필드(18, 20, 24, 26)를 생성한다. 현재의 장비의 증가된 스위칭 속도 및 빠른 펄스 상승 시간이 낮은 인덕턴스 서지 장치 및 네트워크에 의해서만 관리될 수 있는 수용 불가능한 전압 스파크를 생성하므로, 현재의 I/O 및 고속 데이터 라인에서는 낮은 인덕턴스가 유익하다. 종래 기술에서 발견되는 이산 컴포넌트를 조합하는 것에 비해 다기능 에너지 컨디셔너(10)를 이용하는 노동력 집중의 양상은 용이하고 저렴한 제조 방법을 제공하는 것이 명백하다. 전기적 도전체(12)의 양쪽 단부에만 접속이 필요하므로, 본 실시예 내에서 내부적으로 또한 개발되는 라인 대 그라운드 커패시턴스 각각에 대해 측정된 커패시턴스의 1/2 값인 회로에 라인 대 라인 커패시턴스를 제공하고, 이것은 본 발명을 이용하여 더 큰 전기 시스템을 제조하는데 시간 및 공간의 잠재적 절감을 제공할 뿐만 아니라 사용자에게 융통성도 제공한다.

도 3A는 0.20㎌의 라인 대 라인 커패시턴스를 측정하는 도 1A에 도시된 다기능 에너지 컨디셔너(10)에 대해 취해진 공통 모드 삽입 손실 측정과, 동일한 물리적 크기 직경의 종래 기술의 관통 구멍 커패시터(50, 도시되지 않음)의 응답과의 비교를 도시하고 있다. 그래프를 보면, 0.47㎌의 커패시턴스 값을 갖는 라인 대 라인으로 구성된 종래 기술 커패시터(50)는 라인 대 라인으로 0.20㎌의 커패시턴스 값을 갖는 다기능 에너지 컨디셔너(10)의 성능과 비교할 때 다르게 수행된다는 것을 알 수 있다. 다기능 에너지 컨디셔너(10, 50)가 모두 외부 도전 영역에 부착된 경우, 다기능 에너지 컨디셔너(10)는 커패시터(50)보다는 1200MHz(테스팅 장비의 한계임)까지의 주파수에 대해 보여준 삽입 손실 판독에서 크고 넓은 차이를 나타내었다. 도 3B는 도 3A에 이용된 동일한 다기능 에너지 컨디셔너(10)의 차이 모드 측정의 비교를 도시하고 있고, 도 3A에서 측정된 종래 기술(50, 도시되지 않음)의 동일한 관통 구멍 커패시터의 응답에 관련한 것이다. 다기능 에너지 컨디셔너(10) 및 종래 기술 커패시터(50)가 모두 외부 도전 영역에 부착된 경우, 1200MHz(테스팅장비의 한계임)까지의 주파수에 대해 보여준 삽입 손실에서 크고 넓은 차이를 나타내었다.

그래프 3B는 커패시턴스 값 0.47㎌인 라인 대 그라운드로 구성된 종래 기술 커패시터(50)의 판독이, 컨디셔너(10)의 한 커패시터 쪽에 대한 0.40㎌의 라인 대 그라운드 커패시턴스 값을 갖고 3A에서의 테스트 이전에 다기능 에너지 컨디셔너(10)로부터 측정된 라인 대 라인 커패시턴스 값 0.20㎌의 약 2배의 값인 다기능 에너지 컨디셔너(10)와 상이하다는 것을 보여주고 있다.

본 발명의 다른 실시예는 도 4에 도시된 차동 및 공통 모드 다중-도전체 필터(110)이다. 필터(110)가 도 1 및 1A의 다기능 에너지 컨디셔너와 유사한 점은, 복수의 공통 도전성 플레이트(112)와 복수의 도전 전극(118a 내지 118h)를 포함하여, 도 4에는 도시되지 않았지만 도 1 및 1A에 도시된 전기적 도전체(12a, 12b)와 유사하게 복수의 전기 도전체 쌍에 작용하는 차이 모드 커플링 커패시터 및 공통 모드 디커플링 커패시터 배열을 형성한다는 점이다. 도 1에 도시된 단일 쌍 도전체 다기능 에너지 컨디셔너에 대해 앞서 설명한 바와 같이, 공통 도전성 플레이트(112), 도전 전극(118) 및 복수의 전기적 도전체들은 유전 재료, 페라이트 재료, MOV-형 재료 및 소성 다결정 재료와 같은 소정 전기적 특성을 갖는 미리 선정된 재료(122)로부터 서로 분리된다. 복수의 공통 도전성 플레이트(112) 각각은 각 공통 도전성 플레이트(112)로부터의 전기적 분리를 유지하면서 전기적 도전체를 통과하는 복수의 절연 개구(114)를 구비하고 있다. 복수의 전기 도전체 쌍을 수용하기 위해서는, 다기능 에너지 컨디셔너(110)는 도 1 및 1A에 설명된 전극판의 변형된 버전을 채용해야 한다.

각 전기적 도전체 쌍에 대한 다중 독립된 도전 전극을 제공하기 위해, 원하는 전기적 특성을 포함하는 재료(122) 중 하나를 포함하는 지지 재료(116)가 이용된다. 지지 플레이트(116A)는 전극 당 하나의 커플링 개구(120)를 구비한 플레이트(116A)의 한쪽 측면 상에 프린팅되는 복수의 도전 전극(118b, 118c, 118e, 118h)으로 구성된다. 지지 플레이트(116B)는 플레이트(116B)의 한쪽 측면 상에 프린팅되는 복수의 도전 전극(118a, 118d, 118f, 118g)으로 구성된다. 지지 플레이트(116A, 116B)는 복수의 공통 도전 공통 도전성 플레이트(112)에 의해 분리되고 둘러싸여진다. 도전 재료를 제외한 복수의 공통 도전성 플레이트(112)는 본 기술 분야에서 알려진 표준 수단에 의해 제조 공정 중에 각 판이 혼합되거나 적층되거나 용해되는 것이 가능하도록 하는 재료(122)로 구성된다. 상기 설명한 도전성 전극 재료 및 절연 구조는 EH한 제조 공정에서 잘 알려진 바와 같이 본 기술 분야에 주지된 표준 기술에 의해 부가되거나 피착된다. 도전성 종단 재료(112D)는 제조시 플레이트(112)의 측면에 인가되어, 종단 재료(112D)로 인해, 본 발명(110)의 복수의 공통 도전판 전극(112A, 112B, 112C)의 적어도 주변의 도전 접속이, 회로에 배치되어 활성화된 경우에 외부 도전 영역 또는 표면(도시되지 않음)으로의 동일한 도전 경로를 공유할 수 있는 단일 도전성 구조를 형성할 수 있게 한다. 인커밍(incoming) 전기적 도전체 쌍 각각은 다기능 에너지 컨디셔너(10) 내에 대응하는 전극 쌍을 가지고 있다. 도시되지는 않았지만, 전기적 도전체는 공통 도전성 플레이트(112) 및 각 도전 전극을 통과한다. 접속은 커플링 개구(120) 및 절연 개구(114)의 선택을 통해 수행되거나 수행되지 않을 수 있다. 도전 전극(118a 내지 118h)과 조합한 공통 도전성 플레이트(112)는 도 1 및 도 1A의 전극 플레이트(16A, 16B)와 실질적으로 동일한 기능을 수행한다.

도 5는 종래 다중-커패시터 컴포넌트와 본 발명의 차동 및 공통 모드 다중-도전체 다기능 에너지 컨디셔너(110)를 모식적으로 도시하고 있다. 도 5A는 종래 기술 커패시터 어레이(130)의 모식도이다. 실제, 복수의 커패시터(132)는 서로 결합되도록 형성되어, 전기적 도전체를 각 커패시터(132)에 접속하기 위해 제공되는 오픈 단자(134)를 갖는 어레이(130)에 대한 공통 그라운드(136)를 제공하는 것이다. 이들 종래 기술 커패시터 어레이는, 각 커패시터(132)의 오픈 단자(134)가 개별적인 전기 도전체에 전기적으로 접속된 경우에 개별 전기적 도전체의 공통 모드 디커플링만을 허용했다.

도 5B는 4개의 차이 및 공통 모드 필터 핀 쌍 배열을 갖는 차이 및 공통 모드 다중-도전체 다기능 에너지 컨디셔너(10)를 모식적으로 도시하고 있다. 각 전극 쌍을 통해 연장된 수평 라인은 공통 도전성 플레이트 전극(112A, 112B, 112C)를 나타내고, 쌍들을 둘러싸는 라인은 도전성 분리 재료(112a)이다. 도전성 분리 재료(112a)는 공통 도전성 플레이트 전극(112A, 112B, 112C) 및 측면 도전 종단 재료(112D)에 전기적으로 결합되어, 각 도전 전극 플레이트(118a 내지 118h)의 서로 및 도전 그리드(grid)로부터의 분리를 허용하는 도전 재료가 없이 남겨진 영역에 의해 전극 플레이트(118a 내지 118h)로부터 더 분리되는 도전 그리드를 제공한다. 지지 재료 플레이트(116A, 116B)의 상 및 중앙 공통 그라운드 도전성 플레이트(112)의 상부 및 하부 양쪽에 배치된 대응하는 도전 전극(118a 내지 118h)은 라인 대 그라운드 공통 모드 디커플링 커패시터를 형성한다. 각 도전성 플레이트 전극(118a 내지 118h), 공통 도전성 플레이트 전극(112A, 112B, 112C) 및 지지 재료플레이트(116A, 116B)는 유전 재료(122)에 의해 나머지로부터 분리된다. 다기능 에너지 컨디셔너(10)가 전극 플레이트(118a, 118c)에서 발견되는 것들과 같은 커플링 개구(120)를 통해 한 쌍을 이룬 전기적 도전체에 접속된 경우, 다기능 에너지 컨디셔너(110)는 공통 모드 및 차이 모드 필터를 형성한다.

도 4를 다시 참조하면, 중앙 공통 도전성 플레이트 전극(112B)뿐만 아니라 외부 공통 도전성 플레이트(112A, 112C)를 구비하는 다중-도전체 다기능 에너지 컨디셔너(110)를 도시하고 있다. 도 1 및 도 1A와 관련하여 설명한 바와 같이, 이들 외부 공통 도전성 플레이트 및 공통 도전 전극(112A, 112C)은 서로 함께 결합된 경우 및 각 발명에 있어서, 중앙 공통 도전성 플레이트(14) 또는 중앙 공통 모드 도전 전극(112B) 및 외부 도전 영역(도시되지 않음)은 다기능 에너지 컨디셔너(10)에 대한 상당히 넓은 도전 경로 또는 영역을 제공하므로, 쌍을 이룬 도전체의 방사된 도전성 전자기 방출을 동시에 억제하거나 최소화하거나 감쇄할 수 있고, 상기 도전판과, 도 1 및 도 1A 또는 다른 실시예의 전극간의 실딩을 제공하며, 더 큰 표면 영역을 제공하여 전압, 서지 및 다른 과도 노이즈를 발산 또는 흡수하고, 활성화된 경우 패러데이 케이지형 실드로서 유효하게 동작한다. 현재의 전자 장치의 전반적인 성향 중 하나는 장비 및 그 장비를 구성하는 전자 부품의 계속적인 소형화이다. 다기능 에너지 컨디셔너 배열에서의 핵심 부품인 커패시터도 예외가 아니며, 그 크기는 계속적으로 감소되어 실리콘으로 형성되고 집적 회로에 집적되어 마이크로스코프를 통해서만 볼 수 있는 정도까지 감소되었다. 매우 널리 퍼진 최소화된 커패시터의 하나는 구멍이나 납땜된 커패시터를 통해 표준보다 매우 작은 칩 커패시터이다.

칩 캐패시터는 회로 보드상에 발견된 전기적 도체 및 트레이스에 물리적 및 전기적으로 연결하는 표면 실장 기술을 이용한다. 본 발명의 다기능 에너지 컨디셔너의 아키텍처의 다양성은 도 6에 도시된 바와 같이 표면 실장 기술에 미친다. 표면 실장 다기능 에너지 컨디셔너(400)는 도 6B에 도시된 그의 내부 구조와 함께 도 6A에 도시된다. 도 6B를 참조하면, 공통 도전성 플레이트(412)는 제1 차동 플레이트(410) 및 제 2 차동 플레이트(414)사이에 끼어있다. 공통 도전성 플레이트(412) 및 제1 및 제2 차동 플레이트(410) 및 (414)는 각각 선택된 재료에 따라 의존하는 원하는 전기적 특성을 가지는 재료(430)로 이루어진다. 본 발명의 모든 실시예들에 대한 것으로서, 출원인은 유전체 재료, MOV형 재료, 페라이트 재료, Mylar 및 소결된 다결정(polycrystalline)과 같은 새로운 이색 물질과 같은, 그러나 이에 한정되지는 않는 다양한 재료의 사용을 심사숙고한다.

제 1 차동 플레이트(410)는 4면중 3면을 따라 제1 차동 플레이트(410)의 바깥 주변을 감싸는 절연 밴드(418)를 남기는 식으로 재료(430)의 상면에 연결된 도전성 전극(416)을 포함한다. 절연밴드(418)는 도전성 전극(416)에 의해 커버되지 않는 재료(430)의 가장자리를 따르는 간단한 부분이다. 제2 차동 플레이트(414)는 본질적으로 제1 차동 전극(410)에 관하여 그의 물리적 방향을 제외하고 제 1 차동전극(410)과 동일하다. 제 2 차동 플레이트(414)는 4면중 3면을 따라 제1 차동 플레이트(414)의 바깥 주변을 감싸는 절연 밴드(418)를 남기는 것과 같은 식으로 재료(430)의 상면에 연결된 도전성 전극(426)을 가지는 재료(430)로 구성된다.

서로에 대해 제 1 및 제2 차동 전극 플레이트(410) 및 (414)의 물리적 방향에 대하여 주목해야할 중요한 것은 절연 밴드(418) 및 (428)은 주위를 둘러싸지 않는 각 플레이트의 일면이 서로로부터 180도 떨어져서 배치된다는 것이다. 공통 전극 플레이트(412)에 관하여 제 1 및 제2 차동 전극 플레이트(410) 및 (414)의 물리적 방향에 대하여 주목하는 것은 중요하다. 비록 도시되지는 않았지만, 그러나 도 19에 더 자세히 설명된, 각각 차동 전극(412) 및 (410)의 도전성 지역은 각각 차동 전극(410) 및 (414)의 경계 또는 주변이 상기 공통 도전성 플레이트(412)를 끼우는 동등한 크기의 차동 도전성 플레이트에 관련하여 크게(oversized) 나타나도록 공통 도전성 플레이트 등록 지역 또는 겹치는 지역 아래는 공통 도전성 플레이트를 허용하는 정도로 공통 도전성 전극(412) 경계 또는 주변에 대해 삽입되는 것과 같이 물리적으로 개재된 중앙 공통 도전성 전극(412)에 의해 다른 것으로부터 실드된다는 것이다. 공통 도전성 전극(412) 및 동등한 크기의 차동 플레이트들에 관하여 겹쳐진 범위에 관하여 본질적으로 차동 전극에 의해 점유된 지역을 벗어나거나 또는 지역으로 들어가도록 시도하는 기생의 함정이 작동될 때 그런 저하가 생기는 것을 방지하기에 충분한 정도로 삽입될 수 있다. 차동 플레이트가 사이에 끼는 더 큰 일련의 공통 플레이트들에 관한 포인트로 차동 도전성 플레이트(410) 및 (414)의 삽입은 작동된 상태동안 정전기적인 실딩 효과를 증가시킬 것이다. 이러한 방향은 전기적 도체가 전기적으로 개개의 플레이트(410) 또는 (414)중 하나에 연결되도록 허용하고 그러나 차동적인 위상을 가지도록 용하는 것으로 반드시 둘다는 아니고 한쌍을 이루고 대향적으로 위치된 차동 도체들 사이에서의 보충적인 에너지 조절을 허용한다.

공통 플레이트(412)는 제1 및 제 2 차동 플레이트(410) 및 (414)에 구조적으로 유사하며, 그 상면에 연결된 공통 도전성 전극(424)을 가진 재료(430)를 포함한다. 도 6B로부터 볼 수 있는 것처럼, 공통 플레이트(412)는 대향하는 단부에 위치된 두개의 절연 밴드(420) 및 (422)를 가진다. 공통 플레이트(412)는 절연밴드(420) 및 (422)가 절연밴드를 가지지 않는 제 1 및 제2 차동 플레이트(410) 및 (414)의 단부에 정렬되도록 제 1 및 제2 차동 플레이트(410) 및 (414)사이에 정렬된다. 모두 세개의 플레이트들, 공통 플레이트(412) 및 제1 및 제 2 차동 플레이트(410) 및 (414)는 각 플레이트 아래에 임의의 형태의 도전성 표면을 가지지 않고, 플레이트들이 다른것의 상면에 적층될 때, 도전성 전극(426)은 공통 플레이트(412)의 후면에 의해 공통 도전성 전극(424)으로부터 절연된다. 비슷한 방법으로, 공통 도전성 전극(424)은 재료(430)로 구성된 제1 차동 플레이트(410)의 후면에 의해 도전성 전극(416)으로부터 절연된다.

도 6A를 참고로, 표면 실장 다기능 에너지 컨디셔너(400)의 구조는 또한 설명될 것이다. 공통 플레이트(412) 및 제1 및 제2 차동 플레이트(410) 및 (414)는 설명된 것처럼 도 6B 및 도 19에 도시된 배치를 따라 함께 끼워지며, 두개의 추가적인 공통 도전성 플레이트는 차례로 공통 도전성 플레이트(412)를 끼우는 차동 플레이트(414) 및 (410)를 끼우도록 위치된다. 플레이트(412B) 및 (412A)는 본질적으로 동일한 재료, 크기이고, 실시예내에서 상기 중앙 도전성 플레이트(412)의 방향과 함께 일반적으로 그들 각각의 밴드 및 전극 가장자리에 평행한 방향을 가진다. 차동 전극(416) 및 (426)에 전기적 도체를 연결하기 위한 수단이 포함되어야만 한다. 전기적 도체는 밴드(402),(404) 및 (406)사이내에 위치된 절연 밴드(408)에 의해 공통 도전성 밴드(402)로부터 절연된 제1 차동 도전성 밴드(404) 및 제 2 차동 도전성 밴드(406)을 통해 표면 실장 다기능 에너지 컨디셔너(400)에 연결된다. 공통 도전성 밴드(402) 및 절연밴드(408)는 모두 4면에 대해 절연을 제공하도록 다기능 에너지 컨디셔너의 몸체(400) 주위에 360도로 연장될 수 있지만, 공통 도전성 플레이트(412),(412A) 및(412B)에 의한 상기 차동 도전성 전극(414) 및 (410)의 거의 완전한 실드-유사 봉함(envelopment)때문에, 도 14에서 발견된 최종 밴드(84) 또는 이 기술분야에서 정상적으로 사용된 형태의 외관 및 기능이 유사한 것을 제외하고 공통 도전성 밴드(402)는 밴드(402)를 도전성 최종 구조(도시 안됨)로 대체함에 의해 크기가 줄어들 수 있거나 제거될 수 있다. 제 1 및 제2 차동 도전성 밴드(404) 및 (406)은 다기능 에너지 컨디셔너(400)의 각 부분들 주위에 360도로 연장할 뿐만 아니라 각각 단부(432) 및 (434)를 커버하도록 연장한다.

도 6A 및 도 6B사이에 전후를 참고하여, 밴드 및 플레이트들 사이의 연결이 도시된다. 단부(434)를 포함하는 제 1 차동 도전성 밴드(404)는 제 1 차동 플레이트(410)의 단부에 연장하는 절연 밴드(418)를 가지지 않는 도전성 전극(416)과 전기적 연결을 유지한다. 제 2 차동 도전성 밴드(406)는 각각의 절연 밴드(422) 및(428) 때문에 공통 플레이트(412) 및 제1 차동 플레이트(410)로부터 전기적으로 절연된다. 설명된 것과 비슷한 방법에 있어서, 단부(432)를 포함하는 제 2 차동 도전성 밴드(406)는 제2 차동 플레이트(414)의 도전성 전극(426)에 전기적으로 연결된다. 공통 플레이트 (412),(412A) 및(412B)와 제1 차동 밴드(410)의 절연밴드(420),(420A),(420B) 및 (418),(418A) 및 (418B) 때문에, 제2 차동 도전성 밴드(406)는 제1 차동 플레이트(410) 및 공통 플레이트(412),(412A) 및 (412B)로부터 전기적으로 절연된다.

공통 도전성 밴드(402)와 공통 플레이트(412)의 전기적 연결은 공통 도전성 밴드(402)의 측면(436)의 물리적 연결에 의해 또는 공통 플레이트(412),(412A) 및(412B)의 측면을 따라 절연 밴드가 부족한 공통 도전성 전극(424),(424a),(424b)에 대한 그의 대체에 의해 달성된다. 제 1 및 제2 차동 도전성 밴드(404) 및 (406), 공통 플레이트(412),(412A) 및(412B)의 절연 밴드(420),(420A) 및(420B) 및 (422),(422A) 및(422B)로부터 공통 도전성 전극(424),(424A) 및(424B)의 전기적 절연을 유지하기 위하여 공통 도전성 전극(424),(424A) 및(424B)을 가지고 제1 및 제 2차동 도전성 밴드(404) 및 (406)의 단부(432) 및 (434)의 임의의 물리적 연결을 방지한다.

본 발명의 차동 및 공통 모드 다기능 에너지 컨디셔너의 다른 실시예에서, 제1 및 제2 차동 플레이트(410) 및 (414)의 도전성 전극(416) 및 (426)은 전기적 도체들이 제1 및 제 2 차동 도전성 밴드(404) 및 (406)에 연결될 때 라인 대 라인 차동 모드 캐패시터로서 작용한다. 라인 대 그라운드 디커플링 캐패시터는 각 도전성 전극(416) 및 (426) 및 패러데이 케이지 유사 실드 구조를 형성하는 공통 도전성 전극(424),(424A) 및(424B)사이에 형성된다.

도 7 은 Mylar와 같은 또는 필름 매체상에 형성된 다기능 에너지 컨디셔너의 또 다른 실시예를 개시한다. 이 실시예는 그 기술 분야에서 알려진 수단에 의해 적용된 필름 매체 및 금속화 및 컨덕티베이제이션(conductiveization)으로 구성되고, 제1 전극 차동 플레이트(460), 및 다른 공통 도전성 플레이트(480) 및 제2 전극 차동 플레이트(500)과 또 다른 공통 도전성 플레이트(480)에 의해 이어진 공통 도전성 플레이트(480)로 이루어진다. 각 플레이트는 본질적으로 필름(472)으로 구성되고, Mylar에 한정되지 않는 것과 같이 다수의 재료로 구성될 수 있고, 여기서 필름(472)은 금속화되거나 도전적으로 만들어진 플레이트를 생성하는 일면 상에 완전히 금속화되거나 다른 전기적으로 친숙한 재료와 도전성을 만든다. 레이저를 사용하여, 금속화되거나 도전성 재료가 가해진 부분은 절연 장벽을 형성하도록 소정의 패턴내에서 제거된다("메탈이 제거된(de-metallized)"). 제1 차동 플레이트(460)는 제1 차동 플레이트(460)를 3개의 도전성 지역들: 전극(464), 절연 전극(468) 및 공통 전극(470)으로 나누는 두개의 레이저 에지 절연 장벽(462) 및 (466)을 가진다. 제2 차동 플레이트(500)는 제2 차동 플레이트(500)를 3개의 도전성 지역들: 전극(510), 절연 전극(502) 및 공통 전극(508)으로 나누는 두개의 절연 장벽(506) 및 (504)을 가지는 것으로 제1 차동 플레이트(460)와 동일하다. 제1 및 제 2 차동 플레이트(460) 및 (500)둘다에 대하여, 절연 장벽(462) 및 (506)은 제 1 및 제 2 플레이트(460) 및 (500)의 큰 지역을 둘러싸는 전극(464) 및 (510)을 생성하도록 본질적으로 U-자형이다. U-자형 절연 장벽 (462) 및 (506)은 전극(464) 및 (510)가 각각 단부(476) 및 (514)로 충분히 연장하도록 허용한다. 절연 장벽(462) 및 (506)으로부터 연장하는 것은 부재(474) 및 (514)이고 절연 장벽(466) 및(504)로부터 연장하는 것은 부재 (473) 및 (513)이다. 부재(474) 및 (512)는 그들 포인트들의 가장 근접한 단부(476) 및 (514)에서 U자형 절연 장벽(462) 및 (506)의 단부에 및 단부로부터 밖으로 수직으로 연장하고, 부재(473) 및 (513)는 단부(476) 및 (514)로부터 공통 전극(470) 및 (508)을 충분히 절연하기 위하여 각각의 절연 장벽(466) 및 (504)에 수직으로 및 장벽으로부터 밖으로 수직으로 연장한다. 추가로, 제1 및 제2 차동 플레이트들(460) 및 (480)둘다는 절연 장벽(466) 및 (504)에 의해 단부(476) 및 (514)의 반대에 형성된 절연 전극(468) 및 (502)를 가진다.

공통 도전성 플레이트(480)는 공통 도전성 플레이트(480)를 3개의 도전성 표면: 공통 전극(480), 절연 전극(484) 및 절연 전극(494)으로 나누는 절연 장벽(482) 및 (492)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 절연 장벽(482) 및 (492)은 공통 도전성 플레이트(480)의 우측 및 좌측 에지에 인접하여 수직으로 동작하거나 에지에 평행하게 동작한다. 절연 장벽(482) 및 (492) 둘다는 또한 절연 장벽(482) 및 (492)의 수직 부분 밖으로 수직하게 연장하는 부재(496)를 포함하고 플레이트(460),(480) 및 (500)가 적층될 때 그렇게 위치되며,따라서 제 1 및 제2 차동 플레이트(460) 및 (500)의 U자형 절연 장벽(462) 및 (506)의 수평 부분에 정렬된다.

추가적인 특징은 AC 또는 DC 신호의 필터링에서 사용하기 위하여 공통 도전성 플레이트(480)는 최적화될 수 있다는 것이다. 상기 설명된 바와 같이 절연 장벽(492) 및 (482)은 DC 신호를 필터링 하는데 서용하기 위하여 최적화된다. DC 동작을 위하여, 절연 전극(484) 및 (494)은 공통 도전성 플레이트(480)내에 매우 적은 지역을 요구한다. 필터는 필름 매체로 이루어지고 AC신호를 필터링 하기위해 사용될 때, 절연 전극(484) 및 (494)은 변형된 절연 장벽(486) 및 (490)을 에칭함에 의해 달성된 더 큰 지역을 요구한다. 수직으로 작용하는 절연 장벽(484) 및 (494)은 공통 도전성 플레이트(480)의 중앙에 함께 더 가깝게 에칭되고 중앙에 더 가깝게 에칭된다. 이 변형을 적응시키기 위하여, 수직 부분으로부터 밖으로 및 수직으로 연장하는 부재(496)는 DC 버전을 위하여 보다 더욱 더 길다. 더 큰 지역 절연 전극(484) 및 (494)는 비록 배치가 전류의 두가지 형태에 대해 필터링을 제공하지만, 더 좋은 AC 필터링 특성을 제공한다.

도 8 및 도 9 는 다른 전자적 응용에서 에너지 조절의 수행으로부터 이 실시예에 의해 확실히 제한되지 않는 다기능 에너지 컨디셔너의 실시예들로 방향을 잡아야만 한다. 전기 모터는 전자기 방사 및 불균형의 커다란 자원이다. 이사실은 대부분 사람들이 작동중인 텔레비전 세트 및 화면가득히 "눈"을 나타내는 앞에서 진공 소제기를 작동시 경험하는 것처럼 문외한에게조차도 명백하다.

텔레비전의 이런 간섭은 모터로부터의 전자기적 방사에 기인하는 것이다. 전기 모터는 예를 들면 세탁기, 드라이어, 식기세척기, 믹서(benders), 및 헤어 드라이와 같은 다수의 가정 전기제품내에서 광범위하게 사용된다. 추가로, 대부분 자동차들은 윈드실드 와이퍼, 전기 윈도우, 전기 조정가능 미러, 리트랙터블 안테나 및다른 기능들의 전체 운영을 제어하기 위한 다수의 전기 모터를 포함하고, 자동차 당 25개의 모터로부터 호화스런 자동차당 150개 이상의 전기모터를 포함한다. 전기 모터들의 만연에 따라 전자기적 방사 표준들이 증가되었기 때문에, 본 발명의 실시예에 덧붙여 사용된 인덕터 또는 페라이트 구성요소의 사용없이 요구된 필터링 및 노이즈 억제를 제공하기 위하여 하나의 수동 부품에 거의 많은 경우 줄어들 수 있거나 제거될 수 있는 하나의 집적화되고 패키지된 차동 및 공통 모드 필터링 능력이 요구되고 있다.

전기 모터 필터(180)는 임의의 수의 형태로 만들어 질 수 있고 바람직한 실시예가 도 8에 도시되었고, 다수의 소정의 전기적 성질들 중 하나를 가지는 직사각형 블록으로 나타난다. 도 8a는 필터(180)의 외부 구조를 나타내며, 필터(180)의 중심을 통해 배치된 절연된 축 구멍(188)을 가지는 재료(182)의 직사각형 블록으로 이루어진다. 상기 구멍(188)은 이 특별한 사용법에 대해 필수적으로 공통적인 것이 아니고, 임의의 구멍(188)에 귀착된 어느 전기적 조절 개선들 보다 사용자에게 편리한 것으로서 더욱더 고려되며, 따라서 제거될 수 있고 최적의 배치 공간을 사용을 위해 설계된다. 도전성 밴드(184) 및 (194) 및 공통 도전성 밴드(186). 도 8b는 도전성 밴드(184) 및 (194)의 배치와 함께 측면도 필터(180)를 나타내고 공통 도전성 밴드(186)는 다양한 밴드들사이에 위치된 재료의 일부(182)에 의해 서로로부터 전기적 및 물리적으로 절연된 상태를 낸다. 도 8c는 도 8a의 가상의 중심선을 따르는 단면도를 나타낸다. 이전의 모든 실시예에 있어서 처럼, 본 발명의 물리적인 아키텍처는 그들 사이에 끼워진 공통 도전성 전극(183)을 가진 도전성 전극(181) 및(185)로 구성된다. 소정의 전기적 특성을 가진 재료(182)는 다양한 도전성 전극(181) 및 (185)와 공통 도전성 전극(183)사이에 전기적 연결을 방지하도록 모든 전극사이에 삽입되었다. 본 발명의 표면 실장 실시예와 유사한 것으로서, 필터(180)는 전기적 도체에 필터(180)의 내부 전극이 전기적으로 연결되도록 도전성 밴드(184) 및 (194)를 이용한다. 도전성 전극(181)은 요구된 전기적 인터페이스(interface)를 제공하기 위하여 도전성 밴드(184)와 접촉을 가져오면서 충분히 연장된다. 도 8c에 도시된 바와 같이, 도전성 전극(181)은 도전성 전극(185)에 연결된 도전성 밴드(194)와 접촉을 가져오도록 충분히 연장되지 않는다. 비록 도시되지는 않았지만, 공통 도전성 전극(183)은 도전성 밴드(184) 및 (194)와의 접촉을 가져오지 않고 공통 도전성 밴드(186)사이에 충분히 연장된다. 다시, 공통 도전성 밴드(186)를 모터 케이스(도시 안됨)의 내부에 연결하고 플로팅(floating) 그라운드로서 사용된 것에 의해, 공통 도전성 전극(183)에 의해 제공된 고유의 그라운드는 향상된다.

도 8d는 동시에 고유의 그라운드(도시 안됨)과 공동으로 작용하는 공통 도전성 전극(183)을 가지고 라인 대 그라운드 공통 모드 디커플링 캐패시터를 제공하도록 공통 도전성 전극(183)과 관련되어 동작하는 한편, 라인 대 라인 차동 모드 연결 캐패시터에 대하여 두개의 필수적인 평행 플레이트를 제공하는 도전성 전극(181) 및 (185)를 나타내는 차동 및 공통 모드 전기 모터 필터(180)를 도식적으로 표현한 것이다. 또한 전기 모터 필터(180)가 외부 차동 전기 도체 및 별도의 도전성 영역(도시안됨)에 각각 연결되도록 허용하는 도전성 밴드(184),(194) 및 공통 도전성 밴드(186)가 도시된다. 한편 도 8의 바람직한 실시예는 3개의 공통 도전성 전극(183) 및 두개의 도전성 전극(181) 및 (185)를 나타내고, 출원인은 이전의 실시예에 대하여 설명된 것과 유사한 평행 캐패시턴스의 추가적인 효과를 통하여 캐패시턴스 값을 변경하면서, 다수의 공통 및 차동 전극의 사용을 얻기 위하여 심사숙고한다.

도 9는 전기 모터(200)에 전기적 및 물리적으로 연결된 차동 및 공통 모드 전기 모터 필터(180)를 나타낸다. 도 9a에 도시된 것처럼, 전기 모터 필터(180)는 그로부터 외부로 연장하는 모터 축(202)를 가지는 전기 모터(200)의 상면에 위치된다. 모터축(202)은 서로로부터 또한 전기 모터(200)의 회전자로부터 절연된 연결 단자(196)에 전기적으로 연결된 도전성 밴드(184) 및 (194)를 가지고 필터(180)의 축 구멍(aperture)(188)을 통해 배치된다. 개개의 연결단자(196)는 비록 도시되지는 않았지만, 전기 모터(200)에 파워를 제공하는 전기 공급 라인에 의해 전기적으로 연결된다. 전기 모터 필터(180)가 전기 모터(200)에 연결/결합되면, 모터 면 플레이트(208)는 모터 면 플레이트(208)의 중앙에 유사한 구멍을 통해 배치된 모터 축(202)을 가지고 모터(200) 및 필터(180)의 상면에 배치된다. 도시되지 않았지만, 필터(180)는 공통 도전성 밴드(186)가 모터 쉘(shell) 케이싱내부에 직접적으로 배선될 수 있는 모터 인클로저(enclosure) 또는 공통 도전성 밴드(186)에 연결됨으로써 고유의 그라운드를 가지고 사용될 수 있다.

도 9 C는 (220)에 도시된 표준 필터를 가진 전기 모터의 결과 및 (222)에 도시된 차동 및 공통 모드 전기 모터 필터(180)의 결과를 가지고 주파수의 함수로서전기 모터(200)의 전자기 방사 레벨의 비교를 나타내는 대수 그래프이다. 그래프는 0.01MHz 및 대략 10MHz사이에서 0.1 내지 1 MHz 범위내에서 더욱더 감소되는 것으로 설명된 범위에 걸쳐 종래 기술의 필터와 비교해서 최소한의 추가적인 20dB의 전자기 방사의 억제가 있다는 것을 논증한다. 10-20MHz 및 그 이상의 상부 주파수 범위에서 전자기적 방사의 감소는 하부의 주파수에서 만큼 크지 않지만 대부분 전기모터들이 이 주파수 범위 이하에서 잘 동작하는 것처럼 그에 의해 특별히 심각한 것은 아니며, 전기 모터 필터(180)는 다수의 응용을 위하여 감소된 전자기적 방사를 가지고 향상된 성능을 제공하도록 허용한다.

차동 및 공통 모드 필터는 상기 및 일반적으로 얻어진 특허 및 특허출원, 이전에 여기에 참고자료로 결합된 것 둘다에 많은 변형으로 제공된다. 본 발명의 또 다는 실시예는 이전에 논의된 필터의 변형을 사용한다. 실드되고 꼬인 한쌍의 피드 스루 차동 및 공통 모드 필터 (300)는 도 10A에 도시된다. 이 필터(300)와 이전의 제출된 필터사이의 차이는 각각 서로로부터 대각선으로 위치된 제1 차동 전극 밴드(302A),(302B) 및 제 2 차동전극 밴드(306A),(306B)의 위치이다. 공통 그라운드 도전성 밴드(304)는 이전의 필터 실시예에서 처럼 절연 재료(308)에 의해 제1 및 제2 차동 전극 밴드들(302) 및 (306)으로부터 분리된다. 실드되고 꼬인 한쌍의 피드 스루 차동 및 공통 모드 필터(300)는 각각 최소한의 제 1 및 제 2 차동 전극 플레이트(312), (316) 및 도 10B에 도시된 최소한 3개의 공통 그라운드 도전성 플레이트(314)로 구성된다. 플레이트(312),(314) 및 (316)는 이전의 필터 실시예에서 처럼 재료(308)에 의해 적층되고 서로로부터 절연된다.

도 10C 및 10D를 참고로하면, 실드되고 꼬인 한쌍의 피드 스루 차동 및 공통 모드 필터(300)의 도식적 표현을 나타내고, 어떻게 차동 잡음을 제거하는 데 사용되었는지 나타낸다. 전류 I는 서로를 가로지르면서 제 1 및 제 2 차동 전극 밴드(302A) 및 (306B)를 통해 반대 방향으로 흐르고, 제 1 및 제 2 차동 전극 밴드(302B) 및 (306A)를 통해 흘러나온다. 전류 I의 교차점은 공통 도전성 그라운드 플레이트(314)가 교차점의 한 측면상에 라인 대 라인 캐패시터를 제공하는 동안 라인 대 라인 캐패시터로서 작용한다.

도 10D에서, 필터(300)는 전극 플레이트(312),(316)을 가지며 패러데이 케이지 구조에서 공통 그라운드 도전성 플레이트(314)에 의해 사이에 각각 끼워진(sandwitched) 일반적으로 평행한 플레이트(312),(314) 및 (316)으로서 도시된다. 전류 I는 차동 전극 플레이트들을 통해 반대 방향으로 흐르는 것이 도시된다. 공통 그라운드 도전성 플레이트(314)는 전기적으로 서로 연결되지만, 여기에 참고자료로서 이전에 결합된 필터 실시예들내에서 개시된 바 있는 것처럼 차동 전극으로부터 절연된다는 것을 주의하라.

도 10E 및 도10F를 참조하면, 실드되고 꼬인(twisted) 한상의 피드 스루 차동 및 공통 모드 필터(300)의 도식적 표현을 도시되고, 어떻게 공통 모드 노이즈를 제거하는데 사용되는 지가 도시된다. 전류 I는 제1 및 제2차동 전극 밴드(302B) 및 (306B)를 통해 흘러나가고 이와는 서로 교차하면서, 제1 및 제2차동 전극 밴드(302A) 및 (306A)를 통해 동일 방향으로 흐르는 것이 도시된다. 전류 I의 교차점은 공통 도전성 그라운드 플레이트(314)가 교차점의 측면중 하나에 그라운드 캐패시터들에 라인을 제공하는 동안 라인 캐패시터에 대해 라인으로서 동작한다.

도 10F에 있어서, 필터(300)는 패러데이(Faraday) 케이지(cage) 배치내에 공통 도전성 플레이트(314)에 의해 각각 사이에 끼워진(sandwitched) 전극 플레이트(312) 및 (316)을 가지고 동일 평면 플레이트(312), (314) 및 (316)로서 표시된다. 전류 I는 차동 전극 플레이트들을 통해 동일 방향으로 흐르는 것이 도시된다. 공통 그라운드 도전성 플레이트(314)는 전기적으로 서로 연결되지만, 여기에 참고자료로서 이전에 결합된 필터 실시예들내에서 개시된 바 있는 것처럼 차동 전극들로부터 절연된다는 것을 주의하라.

본 발명의 필터는 무수한 실시예들내에 존재할 수 있다. 층으로 배치된 다양한 실시예들을 고려할 때, 본 발명은 이에 한정되는 것으로 의도되지 않는다, 다중 부품 필터의 다양한 추가적 실시예가 설명될 것이다. 각 도면에서, 5개의 플레이트들이 개별적으로 도시되고, 평면도에 최종적으로 측면도에 도시된다. 도 11 및 도 12를 참고하면, 본 발명의 두개의 다른 실시예 (70),(70')가 도시되고, 도 11은 바이패스, 도 12는 피드-스루 구조이다. 이전의 실시예에서 처럼, 전류는 도 12내에서의 회로를 완전하게 하도록 전극을 통해 흘러야만 한다. 각 실시예는 3개의 공통 도전성 플레이트(74)사이에 끼워진 제 1 차동 전극 플레이트(72) 및 제 2 차동 전극 플레이트(76)를 가진다. 그 플레이트들은 재료 (75)에 의해 각 플레이트(72),(74),(76)의 주변상에 일반적으로 둘러싸인다. 그러나, 플레이트의 단자 포인트(72a),(74a),(76A)는 재료를 통해 연장한다. 이들 단자 포인트(72a),(74a),(76A)는 외부 연결에 전압이 가해진 회로(도시 안됨)를 제공하도록 제 1 차동 도전성 밴드(82), 공통 도전성 밴드(84) 및 제 2 차동 도전성 밴드(86)에 각각 연결된다. 도전성 밴드(82),(84),(86)는 절연된 외부 케이싱(88)에 의해 서로로부터 절연된다. 공통 도전성 플레이트(74)는 전기 회로 시스템의 외부 그라운드 지역에 4개의 부착 장소를 제공하는 4개의 공통 도전성 밴드(84)를 가지며, 각 공통 도전성 밴드(84)는 다음 인접한 공통 도전성 밴드(84)로부터 약 90도이다. 이런 특징은 추가적인 절연 및 구조들의 라인 조절 능력을 집중화 및 개선된 전하 집중화를 제공한다.

필터(70),(70')사이의 주요 차이는 전극 단자 부분(72a),(76A)가 필터(70)에서는 동일 길이방향 측면상에 있는 반면 그 전극 단자 부분이 필터(70')에서는 반대의 길이방향 측면상에 있다는 것이다. 또한 전류는 필터(70')에서 처럼 필터(70)을 통해 지나가지 않는다. 다른 단자 위치는 다른 전기적 회로 시스템 구조에 대해 필터의 적용에 있어서 다양성을 제공한다.

도 13을 참고하면, 도시된 필터(80)는 그 모양이 직사각형이고 오로지 두개의 공통 도전성 밴드(84)만이 있다는 것을 제외하고는 도 12에 도시된 필터(70')와 동일하다.

도 14를 참고하면, 도시된 필터(80')는 그 전극 단자 부분(72a),(76A)가 꼬인 한쌍의 피드 스루 설계에서 서로에 대해 대각선인 것을 제외하고는 도 13에 도시된 필터(80)와 동일하다.

도 15내지 도 18을 참고하면, 한 패키지내에 집적된 다중 필터를 가지는 다른 필터 실시예가 도시된다. 임의의 수의 개개의 필터들은 단일 전자 부품으로 결합될 수 있고 본 발명은 두개의 필터에 한정되지 않는 다는 것이 이해되어야만 한다. 도 15 내지 도 18 각각은 공통 도전성 플레이트(94)사이에 끼워진 제1 전극(91) 및 제2전극(92)을 가진 제 1 이중 전극 플레이트(90), 제1 전극(97) 및 제2전극(98)을 가진 제 2 이중 전극 플레이트(96)를 나타낸다. 도 15 및 도 16에서의 전극(90),(94)각각은 두개의 단자 부분(93),(99)를 가지며 일반적으로 감싸는 절연 밴드 재료(101)를 통해 연장한다. 도 17 및 도 18의 각각의 전극(90),(94)는 하나의 전극 단자 부분(93),(99)를 가지며 일반적으로 감싸는 절연 밴드 재료(101)를 통해 연장한다.

도 15 및 도 17을 참고하면, 공통 도전성 플레이트(94)는 공통 도전성 밴드(102)에 연결될 때 전기 회로 시스템의 외부 그라운드 지역에 4개의 부착 위치를 제공하는 4개의 공통 도전성 단자(95)를 가지며, 여기서 각 공통 도전성 밴드(102)는 다음에 인접하는 공통 도전성 밴드(102)로부터 약 90도이다.

추가적으로, 제1 및 제 2 이중 전극 플레이트(90),(96)은 각 플레이트(90),(96)의 제 1 및 제2 전극(91),(92) 및 (97),(98)사이에 더작은 공통 도전성 플레이트(104)를 가진다. 이런 특징은 이중 전극의 추가적인 절연을 제공한다.

전압이가해진 시스템에 있어서, 본 발명은 E-필드 및 H-필드 방사를 현저하게 제거하고, 줄이고 및/또는 억제할 외부 도전성 지역에 부착되도록 연장 및/또는 변형적인 융합을 형성하는 단일 실드된, 케이지 유사 구조 또는 그룹화된 일반적인 도전성 구성요소를 포함한다. RF 루프 방사, 스트레이 캐피시턴스, 스트레이 인덕턴스, 용량성 기생, 및 동시에 반대로 충전되거나 위상이 주어고 인접하거나 낀 전기장의 상호 제거를 허용한다. 전기 에너지 전송 조절의 과정은 시간에 다이나믹한 과정으로 고려된다. 이 과정은 이중 포트, 시간 영역(domain) 반사광 측정(reflectometry) 시험 장비 및/또는 다른 산업 표준 시험 장비 및 설비와 같은 장치들에 의해 얼마간은 측정될 수 있다. 또한 본 발명은 단일하게, 신호, 에너지 전송 및/또는 파워라인 제거, 바이패스 및 필터링 동작과 같은 그런 응용에 위한 외부 입력과 출력에너지 전송 도체들 또는 경로들을 수용하도록 만든 단일한, 약간의 변형을 가진 이중 또는 다중-도체 전기 시스템내에 부착될 수 있다. 회로 및 이 서류 내에 도시된 몇몇 실시예의 설명은 출원인에 의해 심사숙고된 견지의 일부를 노출하는데, 본 발명의 구성요소들의 모든 가능한 구성으로 추측해석되어서는 안된다.

본 발명의 다른 측면은 '제거 루프' 또는 'RF 루프'를 포함한다. 제거 루프는 수동 구성요소로부터 조절된 에너지를 접수하는 능동 부품사이에 그의 거리 및 위치에 관하여 디커플링 캐패시터와 같은 수동 장치의 물리적 위치에 의해 현재 경로 루프내에 포함된 주변 및 물리적 지역에 관계된다. 다시말하면, 전류 루프는 파워 평면으로부터 수동 구성요소까지의 전류 경로 및 그의 소스(일반적으로 PCB 형 보드 또는 IC패키지 등등위에)로의 복귀경로에 의해 감싸진 거리 및 지역이다.

전압이 가해진 루프지역을 만드는 파워 및 그라운드 복귀 전류 경로는 시스템으로부터 원하지 않는 에너지를 복사하면서 안테나로서 작용할 수 있고 어떤 주파수에서 전류 경로의 루프 지역의 물리적 크기에 의존하는 에너지 전송 라인이다.이런 전압이 가해진 RF 루프 지역은 에너지 자원 및 그의 연속하는 복귀사이에 능동 부품들로 심각한 파괴 및 효율 에너지 전달을 뒤틀리게(strain) 할 수 있는 불균형의 부산물로서 공통 모드 에너지를 해롭게 할 수 있기 때문에 전기 시스템에서 전압 불균형 상태를 창출한다. RF 루프 지역의 물리적 크기는 전기적 회로 시스템으로부터 방사하는 RF 에너지 크기에 직접적으로 관계된다.

각각 차동적으로 도전성 에너지 전송의 거리에 대한 도전성 단자 경로사이에 미소한 거리때문에 RF 루프 발생이 부정된다. 회로의 전압 균형은 종래 기술 부품 또는 시스템에서와 같이 더이상 해롭게 악영향을 미치는 것이 아니다.

도 19를 참조하면, 본 발명의 패러데이 케이지 유사 구조 또는 배치 개념이 상세히 도시된다. 기초적인 5층 실시예에 대해 설명한 것으로부터 다기능 라인-조절 장치의 일부는 더 자세히 논의될 것이다. 본 발명에 따르면 도 19는 이 출원의 도 6A 및 도 6B내에 전체적으로 더 자세히 설명된 것과 같은 두 차동 전극중 하나를 사이에 끼우는 두개의 공간 지역을 포함하는 패러데이 케이지 같은 구조(800)으로 구성된다. 도전성 전극 플레이트(809)는 중앙 공통 도전성 플레이트(804) 및 공통 도전성 플레이트(808)(오프셋으로 도시됨)사이에 끼워진다. 공통 도전성 플레이트(804),(808), 및 (810)(도시안됨)은 소정의 유전체 재료의 일반적인 평행 삽입물에 의해 모두 서로로부터 분리되며, 중앙 공통 도전성 플레이트(804), 본 발명내에서 상부 및 하부에, 이 경우에 있어서 플레이트(809)를 사이에 끼우는 각각의 플레이트(808),(804)에 의해 거의 완전히 커버되거나 실드된 도전성 플레이트(809)같은 상기 차동 도전성 전극을 특징짓는 차동 도전성 전극 경로(809) 및 (809A)(도시안됨)에 대해 각 플레이트 관련 위치에 상대적인 각 외부 플레이트(810) 및 (808)사이에 있다. 플레이트(804),(808) 및 (810)은 또한 지지 및 부품의 외부 케이싱을 제공하는 유전체 재료(801)에 의해 둘러싸인다. 공통 실드 전송 구조(802) 및 개개의 동일한 공통 도전성 플레이트(808) 및 (804) 및 (810)(도시안됨)의 연결을 허용하는 수단은 본질적이고 이 실시예서 바람직하다. 전체 발명이 회로내에 위치될 때, 최종 구조(802)는 각각의 최종 구조사이의 중단 또는 도전성 갭(gap)없이 동일한 외부 도전성 지역 또는 동일한 외부 도전성 경로(도시 안됨)로 그 기술분야에서 알려진 표준 수단에 의해 부착되어야만 한다. 그 기술분야에서 알려진 표준수단은 공통 도전성 케이지와 같은 구조(800)"중 하나로서 작용하도록 단일 구조(800)를 형성할 각각 모든 3개의 플레이트(804),(808) 및 (810)에 대해 부착된 공통 실드 최종 구조(802)의 연결을 용이하게 한다. 비록 도시되지는 않았지만, (800)'은 그 내부에 끼워져 포함된 차동 전극(809A)은 완전히 실드되지 않았지만, 일반적으로 도전성 최종 구조(807A)(도시안됨)와 함께 하도록 도전성 최종 구조(807)과 차동 전극(809)의 각도에 대해 180도 반대 방향인 출/입구 섹션(812A)(도시안됨)을 가지는 것을 제외하고는 단일 패러데이 케이지와 같은 구조(800)를 반영한다. 이들 두 패러데이 케이지 같은 구조(800) 및 (800')은 평행한 관계를 가지고 위치되며, 그러나 대부분 중요한 구조(800) 및 (800')은 동일한 중앙 공통 도전성 플레이트(804), 개별적으로 취해질 때 각 패러데이 케이지와 같은 구조(800) 및(800')을 만드는 층 또는 경로를 공유한다. (800) 및 (800')은 함께 이중 컨테이너(container)로서 작용하는 단일하고 대형인 도전성 패러데이 케이지 같은 실드구조(800'')(도시안됨)를 창출한다. 각 컨테이너(800) 및 (800'')은 일반적으로 각각 평행하게 상기 대형 구조(800'')내에 서로 대향하는 동일한 수의 동일 크기 차동 전극들을 보유할 것이다. 동일 외부 공통 도전성 경로에 전압이 가해지고 부착될 때 공동으로 작용하는 개개의 실드 유사 구조들 (800) 및 (800')를 가진 대형 도전성 패러데이 케이지 유사 실드 구조(800'')는 전기적으로 하나가 된다. 전압을 가함에 있어서 집중된 공통 실드로 사이에 끼워진 차동 도전성으로 공통 도전성 전극들의 소정의 장치는 일명 패러데이 케이지 유사 구조(800'')인 본 발명의 기본적 요소인 하나의 공통 도전성 케이지 유사 구조(800'')을 만드는 구성요소들이다. 본질적으로 그 구조는 본 발명의 모든 층상 실시예에서 다기능 라인 조절 장치를 만드는 데 필요한 최소 두 개의 패러데이 케이지(800) 및 (800')을 형성한다. 차동 전극들사이의 삽입물에 관하여 중앙 공통 도전성 플레이트(804)는 전압이 비인가된 패러데이 케이지 유사 구조(800'')이 고려되는 외부의 두개의 추가적인 샌드위칭(sandwithcing) 공통 전극 플레이트(808) 및 (810)을 필요로 한다. 또 다른 중앙 공통 플레이트(804)로 진행은 차동 전극(809) 및 (809A)에 의해 동시적으로 그러나 동시에 전하 스위칭에 관한 반대의 결과를 가지고 사용될 것이다. 넌-스루(non-thru) 실시예에서, 대부분 칩에 대해 새로운 장치는 단일한, 대형 패러데이-케이지-유사 구조(800'')을 형성하는 것으로서 연결되고 전도적인 세개의 공통 도전성 전극들사이에 끼워지고 외부 최종 구조에 연결된 최소 두개의 전극들을 가지는 것으로 주목될 것이고, 반대의 위상이거나 또는 충전된 식으로 상기 케이지-유사 구조(800'')내에 끼워진 도체들을 따라 전파하는 에너지에 의존하여 대형 외부 도전성 지역에 부착될 때 동시적으로 전압이 가해진 라인 조절 및 필터링 기능을 수행하는 것을 돕는다. 패러데이 케이지-유사 구조 및 이어지는 작동(energization)을 만드는 현재 부착된 내부 공통 도전성 전극 플레이트는 본질적으로 외부 도전성 지역 또는 경로가 본질적으로 연장되고 가깝게 위치되도록 허용하고, 그의 위치에 관하여 도전성 구성요소들의 본질적으로 평행한 장치는 소정 층의 PCB 또는 유사한 전자 회로내에 내부적으로 또한 위치된다. 외부 연장 구성요소들과 공통 집중적으로 위치된 공통 도전성 플레이트(804)를 가진 결합된 공통 도전성 및 감싸지는 다중 공통 실드된 플레이트의 연결은 상기 구성요소들이 상기 보완하는 것에 관해 마이크론(microns) 분리 거리 또는 '루프 면적'을 가질 다중 평행 방식으로 개재되고, 상기 연장은 다른 것중에서 정전기 실딩 기능을 수행할 감싸지는 실드-유사 구성요소가 되도록 그들 자신들이 끼워지고 유전체 매개물을 함유하는 거리로 상기 연장으로부터 분리된 차동전극들이 위상을 가질 것이고, 상기 작동된 결합은 조립 차동 도체상에 또는 도체상의 상기 부분을 따라 전파하는 에너지에 따라 효율적이고, 동시적인 조절을 향상시키고 생성할 것이다. 결합된 공통 도전성 평면 또는 지역들의 내부 및 외부의 평행한 장치 그룹화는 또한 능동 조립체 로드(들)로 도전성 경로를 따라 전파하는 것처럼 에너지의 상기 부분들에 의해 사용된 상기 차동 도체들의 부분으로부터 탈출하거나 또는 부분으로 들어갈 수 있는 원하지 않는 기생, 전자기적 방사를 삭제 및/또는 억제할 것이다.

다음 부분에 있어서, 공통 도전성 플레이트(804)에 대한 참고는 또한 공통 도전성 플레이트(808) 및 (810)에 인가한다. 공통 도전성 플레이트(804)는 본 발명의 가장자리로부터 거리(814)로부터 떨어져 있다. 공통 그라운드 공통 도전성 플레이트(804)의 하나 또는 그 이상의 부분(811)은 재료(801)를 지나 연장되고, 공통 그라운드 최종 밴드 또는 구조(802)에 부착된다. 비록 도시되지는 않았지만, 공통 그라운드 최종 밴드(802)는 공통 도전성 플레이트(804),(808) 및 (810)을 서로 및 만약 사용된다면 필터의 모든 다른 공통 도전성 플레이트들에 전기적으로 연결한다.

도전성 전극 플레이트(809)는 오프셋 거리 및 면적(806)은 전극 플레이트(809)의 가장자리(803) 및 중앙 공통 도전성 플레이트(804)의 가장자리사이에 존재하는 것처럼 공통 전극 플레이트(804)만큼 크지 않다. 이 오프셋 거리 및 면적 (806)은 공통 도전성 플레이트(804)를 그 필터내에 다른 전극 플레이트들 또는 그 필터 외부에 구성요소들에 연결하는 근처의 필드의 감소 또는 제거를 야기하는 전극 플레이트(809)의 가장자리(803)를 넘어 연장할 수도 있는 임의의 자속 라인에 대해 실드를 제공하도록 전극 플레이트(809)를 넘어 연장가능하게 한다. 수평 오프셋은 전극 플레이트(809) 및 공통 도전성 플레이트(804)사이의 수직 거리의 대략 0 내지 20+배이지만, 그러나, 오프셋 거리(806)는 특별한 출원에 대해 최적화 될 수 있으며, 단지 각 플레이트중에 모든 거리의 오버랩(806)은 이상적으로 대략 제조 허용오차로 허용하는 것과 동일하다. 작은 크기 차이는 정전기 차폐 기능 구조(800'')가 타협되지 않는 한 플레이트들 사이의 거리/면적(806)내에서 중요하지 않다. 에너지 경로(도시안됨)로 전극(809)을 연결하기 위하여, 전극(809)은 공통 도전성 플레이트(804) 및 (808)의 가장자리(805)를 넘어 연장하는 하나 또는 두개의 부분(812)을 가질 수도 있다. 이들 부분(812)은 이전에 논의된 것과 같이 솔더(solder)와 같은 종류에 의해 전극(809)이 에너지 경로(도시안됨)에 전기적으로 연결가능하게 하는 최종 밴드(807)에 연결된다. 구성요소(813)는 본 발명내에서 일어나고 작동된 회로내에서 실시예의 최종 크기, 형상 및 위치에 관하여 상대적인 3차원 에너지 조절 기능의 중앙 축 포인트의 다이나믹한 표현이다.

이미 볼수 있는 것처럼, 다기능 에너지 컨디셔너 아키텍처의 많은 다른 출원들은 가능하고 모든 실시예들에 보편적인 몇몇 특징들의 검토는 주목되어야만 한다. 첫째 소정의 전기적 특징을 가지는 재료는 유전체 재료, 금속 산화막 바리스터 재료, 페라이트 재료 및 Mylar 필름 또는 소결된 다결정(polycrystalline)과 같은 다른 더 이색적인 물질, 그러나 이에 한정되지 않는 재료를 포함하는 다수의 실시예들중 임의의 하나가 될 수 있다. 어느 재료가 사용되든지 간에, 공통 전극 도전성 플레이트들 및 전극 도전성 플레이트들의 결합은 한쌍의 전기적 도전체들로부터 라인 대 그라운드 디커플링 캐패시터들 사이에 라인 대 라인 차동 연결 캐패시터를 형성하도록 다수의 캐패시터들을 창출한다. 전기적 특성을 가지는 재료는 캐패시턴스 값 및/또는 과전압 및 서지 보호 또는 증가된 인덕턴스, 저항, 또는 위 모든 것의 결합과 같이 추가적 특징들을 변경시킬 것이다.

둘째, 도시되거나 되지 않은 모든 실시예에서, 플레이트의 수, 공통 도전성 및 전극 둘다는 평행하게 다수의 용량성 구성요소를 창출하도록 증가시킬 수 있을 것이고 그에 의해 증가된 캐패시턴스 값을 창출하도록 부가된다.

세째, 중앙 도전성 플레이트 및 다수의 도전성 전극들의 결합을 둘러싸는 추가적인 공통 도전성 플레이트들은 증가된 고유의 그라운드 및 최적화된 패러데이-케이지 유사 기능 및 모든 구성요소들에서 서지 소산(dissipation) 지역을 제공하도록 이용된다.

네째, 비록 두개의 추가적으로 위치된 공통 도전성 플레이트들 또는 실드들을 가지고 쌍을 이룬 최저 하나의 중앙 공통 도전성 실드는 일반적으로 바람직하고 중앙 공통 도전성 실드의 대향하는 측면들상에 위치되어야만 한다(유전체 재료 및 차동 도전성 전극들과 같은 다른 구성요소들은 설명된 것처럼 이들 실드들 사이에 위치될 수 있다.). 추가적인 공통 도전성 플레이트들은 도시된 실시예들중 임의의 하나에 이용될 수 있고 출원인에 의해 충분히 심사숙고 되었다.

사실 다기능 에너지 컨디셔너는, 비록 도시되지는 않았지만, 실리콘으로 쉽게 제조될 수 있고, 통신 마이크로프로세서 집적 회로 또는 칩들과 같은 응용에 있어서 사용을 위하여 집적회로로 직접적으로 결합될 수 있다. 집적 회로는 이미 본 발명의 아키텍처를 오늘날 이용가능한 기술과 쉽게 결합될 수 있도록 허용하는 실리콘 기초내에서 에칭된 캐패시터들을 가지면서 만들어져있다.

다기능 에너지 컨디셔너는 또한 깊숙히 묻힐 수 있고 그들의 회로 보드 단자 연결로부터 직접적으로 통신 또는 데이터 라인을 필터할 수 있고 따라서 회로 보드 실제 재산 요구를 감소시키고 더 나아가 더 간단한 생산 요구를 가지면서 전체 회로 크기를 감소시킨다. 최종적으로, 다수의 실시예의 검토로부터 모양, 두께 또는 크기는 원하는 전기적 특성 또는 응용에 따라 변할 수 있다는 것은 명백하며, 필터는 공통 도전성 전극 플레이트들 및 적어도 하나의 전도적으로 동질의 패러데이 케이지 유사 구조 및 다른 도전성 전극 플레이트들을 형성하는 그들의 부착구조의 배치로부터 얻어진 물리적 아키텍처로 인하여 사용될 수 있다.

비록 본 발명의 원리, 바람직한 실시예 및 바람직한 동작은 여기에 상세히 기술되었지만, 이것은 특별히 예시된 형태로서 이에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 따라서 상기 바람직한 실시예의 다양한 변형은 첨부된 청구범위에 정의된 것과 같은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이 만들어질 수 있다는 것은 이 기술분야에 익숙한 기술자에게 명백할 것이다.

Claims (15)

1. 적어도 두개의 다른 전극 플레이트;

   상기 플레이트 상부 및 하부에 상기 차동 전극 플레이트를 정전기적으로 차폐(shielding)하기 위한 수단;

   상기 플레이트 및 상기 플레이트를 정전기적으로 차폐하기 위한 수단사이에 직접적인 전기적 연결을 방지하는 수단; 및

   적어도 하나의 도전성 경로를 따라 상기 에너지 자원으로부터 상기 로드까지 전파된 에너지를 조절하는 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 자원과 로드사이의 전기적 연결을 위한 다기능 에너지 컨디셔너.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 컨디셔너는 상기 에너지 자원과 상기 로드사이에 루프 지역을 최소화하는 수단을 더 포함하여 구성되고, 그에 의해 원하지 않는 에너지의 방사를 줄이는 것을 특징으로 하는 에너지 자원과 로드사이의 전기적 연결을 위한 다기능 에너지 컨디셔너.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 컨디셔너는 상기 적어도 하나의 도전성 경로를 따라전파된 차동 및 공통 모드 잡음을 동시적으로 필터링 하는 수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 자원과 로드사이의 전기적 연결을 위한 다기능 에너지 컨디셔너.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 컨디셔너는 상기 적어도 하나의 도전성 경로를 따라 전파된 상기 에너지를 디커플링하는(decoupling) 수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 자원과 로드사이의 전기적 연결을 위한 다기능 에너지 컨디셔너.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 컨디셔너는 비정상 에너지 서지(surges)로부터 상기 에너지 자원 및 상기 로드를 보호하기 위한 수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 자원과 로드사이의 전기적 연결을 위한 다기능 에너지 컨디셔너.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 컨디셔너는 상기 에너지 조절회로 조립체로부터 부분적으로 기생(parasitics)을 억제하기 위한 수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 자원과 로드사이의 전기적 연결을 위한 다기능 에너지 컨디셔너.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 조절 수단은

   적어도 두개의 차동 전극과 적어도 3개의 공통 도전성 전극을 가지는 층으로된 아키텍처로 구성되고, 적어도 하나의 상기 공통 도전성 전극은 상기 적어도 두개의 차동 전극들사이에 위치되고, 적어도 하나의 상기 공통 도전성 전극은 일반적으로 동일평면 관계로 상기 적어도 두개의 차동 전극 상부 및 하부에 위치되고, 상기 공통 도전성 전극 및 상기 차동 전극 각각은 유전체 재료에 의해 서로로부터 분리되고, 또한 상기 적어도 3개의 공통 도전성 전극은 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 에너지 자원과 로드사이의 전기적 연결을 위한 다기능 에너지 컨디셔너.
8. 실질적으로 평행한 관계로 서로의 상부에 적층된 적어도 두개의 패러데이 케이지 유사(Faraday-cage-like) 구조와, 각 패러데이 케이지 유사 구조는

   차동 전극 플레이트;

   적어도 두개의 공통 그라운드 도전성 플레이트; 로 구성되고,

   상기 차동 전극 플레이트는 상기 적어도 두개의 공통 그라운드 도전성 플레이트사이에 실질적으로 평행 관계로 끼어져 있고(sandwitched);

   소정의 전기적 특성을 가지는 재료, 여기서 상기 재료는 상기 플레이트사이에 직접적인 전기적 연결을 방지하면서 상기 적어도 두개의 공통 그라운드 도전성 플레이트 및 상기 차동 전극 플레이트사이에 유지되며; 및

   상기 적어도 두개의 공통 그라운드 도전성 플레이트는 서로와 전기적으로 연결되고;

   상기 패러데이 케이지 유사구조 각각 사이에 공통 그라운드 도전성 플레이트는 적어도 하나의 중앙 공통 그라운드 도전성 플레이트를 공유하고 형성하는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지 컨디셔너.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 패러데이 케이지 유사 구조의 상기 차동 전극은 상기 전극 플레이트를 끼우는 상기 적어도 두개의 공통 그라운드 도전성 플레이트들보다 작은 것을 특징으로 하는 다기능 에너지 컨디셔너.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 패러데이 케이지 유사 구조의 차동 전극 플레이트는 상기 재료에 의해 서로로부터 전기적으로 분리된 적어도 두개의 개별 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지 컨디셔너.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 패러데이 케이지 유사 구조의 차동 전극 플레이트는 에너지가 상기 전극 플레이트로 출입할 수 있고 상기 인접한 패러데이 케이지-유사 구조의 상기 차동 전극 플레이트를 통해 전파하는 에너지에 대해 효과적인 각도에서 교차할 수 있는 적어도 두개의 단자 부분으로 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 에너지 컨디셔너.
12. 차동 전극;

    적어도 두개의 공통 그라운드 도전성 플레이트;

    상기 차동 전극은 상기 적어도 두개의 공통 그라운드 도전성 플레이트사이에 실질적으로 평행한 관계로 끼워져 있고;

    소정의 전기적 특성을 가지는 재료, 여기서 상기 재료는 상기 플레이트사이에 직접적인 전기적 연결을 방지하면서 상기 적어도 두개의 공통 그라운드 도전성 플레이트 및 상기 차동 전극 플레이트사이에 유지되며; 및

    상기 적어도 두개의 공통 그라운드 도전성 플레이트는 서로와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 패러데이 케이지 유사 구조.
13. 적어도 하나의 공통 그라운드 도전성 플레이트;

    적어도 두개의 차동 전극 플레이트, 여기서 상기 제1 차동 전극 플레이트는 상기 공통 그라운드 도전성 플레이트 하부에 적층되고 상기 제2 차동 전극 플레이트는 상기 공통 그라운드 도전성 플레이트 상부에 적층되며, 여기서 상기 적어도 두개의 전극 플레이트는 상기 적어도 하나의 중앙 공통 그라운드 도전성 플레이트에 끼워지고;

    적어도 하나의 상면 공통 그라운드 도전성 플레이트 및 적어도 하나의 저면 공통 그라운드 도전성 플레이트, 여기서 상기 적어도 하나으 상면 공통 그라운드 도전성 플레이트는 상기 제1 차동 전극 플레이트 상부에 적층되고, 상기 적어도 하나의 저면 공통 그라운드 도전성 플레이트는 상기 제2 차동 전극 플레이트 하부에 적층되며;

    상기 제1 차동 전극은 상기 적어도 하나의 상면 공통 그라운드 도전성 플ㄹ이트 및 상기 적어도 하나의 중앙 공통 그라운드 도전성 플레이트사이에 끼워져 있고 상기 제2 차동 전극은 상기 적어도 하나의 저면 공통 그라운드 도전성 플레이트 및 상기 적어도 하나의 중앙 공통 그라운드 도전성 플레이트사이에 끼워져있고;

    소정의 전기적 특성을 가지는 재료, 여기서 상기 재료는 상기 적어도 두개의 전기적 도체사이에 연결된 용량성 구성요소를 창출하면서 상기 플레이트사이에 직접적인 전기적 연결을 방지하면서 상기 공통 그라운드 도전성 플레이트 및 상기 적어도 두개의 전극 플레이트사이에 유지되며, 두개의 용량성 구성요소를 창출하고, 그중 하나가 상기 전기적 도체 및 상기 공통 그라운드 도전성 플레이트 사이에 연결되고, 또 하나의 전기적 도체 및 상기 공통 그라운드 도전성 플레이트사이에 다른 하나가 연결되며; 및

    상기 적어도 하나의 상면 공통 그라운드 플레이트, 상기 적어도 하나의 중앙 공통 그라운드 도전성 플레이트, 및 상기 적어도 하나의 저면 공통 그라운드 도전성 플레이트는 모두 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 다기능 에너지 컨디셔너.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 소정의 전기적 특성을 가지는 재료는 유전체 재료, 금속 산화막 바리스터 재료, 페라이트 재료, 소결된 다결정 재료 및 강유전성-강자성 복합 재료를 포함하는 군으로부터 선택되고, 특별한 재료는 필터 및 서치 보호 기능에 있어서 특별한 성능을 결정하는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지 컨디셔너.
15. 실질적으로 첨부하는 도면을 참고로 설명되고 도면에 도시된 것과 같은 다기능 에너지 컨디셔너.