KR200216620Y1 - Driver-dashboard having filter for preventing electromagnetic interference - Google Patents
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Abstract
본 고안에 따른 조종수 계기판은 직류 전원 공급장치, 전자파 장해(EMI) 방지용 필터, 직류/직류(DC/DC) 컨버터, 디스플레이 장치 및 중앙처리장치(CPU)를 포함한다. 전자파 장해 방지용 필터는, 직류 전원 공급장치의 출력단에 연결되어, 복수의 인덕터와 콘덴서의 직/병렬 조합회로로써 전자파 장해 노이즈를 제거한다. 직류/직류 컨버터는, 전자파 장해 방지용 필터로부터 공급받은 소정 크기의 직류 전압을 다른 크기의 직류 전압으로 변환하여 출력한다. 디스플레이 장치는 전자파 장해 방지용 필터로부터 전원 전압을 공급받아 조종 상태를 디스플레이한다. 중앙처리장치는, 직류/직류 컨버터로부터 전원 전압을 공급받아, 조종 상태에 따른 아날로그 신호를 수신하여 디스플레이 장치의 제어 신호를 발생시킨다.The pilot instrument panel according to the present invention includes a DC power supply, an EMI filter, a DC / DC converter, a display device, and a central processing unit (CPU). The electromagnetic interference prevention filter is connected to the output terminal of the DC power supply, and removes electromagnetic interference noise by a series / parallel combination circuit of a plurality of inductors and capacitors. The DC / DC converter converts a DC voltage of a predetermined magnitude supplied from the electromagnetic interference prevention filter into a DC voltage of another magnitude and outputs it. The display device receives a power supply voltage from an electromagnetic interference prevention filter and displays a steering state. The CPU receives a power supply voltage from a DC / DC converter, receives an analog signal according to a steering state, and generates a control signal of the display device.
Description
본 고안은, 조종 상태를 디스플레이하기 위한 조종수 계기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 군장비인 자주포 등에 설치되는 조종수 계기판에 관한 것이다.The present invention relates to a manipulator instrument panel for displaying a steering state, and more particularly, to a manipulator instrument panel installed in a self-propelled artillery or the like that is military equipment.
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(Electromagnetic Interference: 이하 전자파 장해라 함) 현상의 발생 가능성이 더욱 커지고 있다. 그와 같은 전자파 장해 현상을 감소시키기 위해 다양한 연구가 진행되고 있으며, 지정된 소정의 규격에 의해 각종 전자기기들을 시험하고 있다. 따라서, 전자파 장해 검정 규격은 오늘날 모든 전자기기를 상품화함에 있어서 필수 선결조건으로 되어 있다.Today, with the rapid development of semiconductor manufacturing technology and digital application technology, various electronics and computer industries are developing remarkably. Such advances in electronics and computers have led to miniaturization, light weight, integration, and high speed of electronic devices, as well as higher operating frequencies. Therefore, the electromagnetic environment is worsened, and the likelihood of occurrence of electromagnetic interference (EMI) phenomenon between devices and components is increased. Various studies are being conducted to reduce such electromagnetic interference, and various electronic devices are tested according to a predetermined standard. Therefore, the electromagnetic interference certification standard is an essential prerequisite for the commercialization of all electronic devices today.
한편, 전자기기의 성능이 전자파 장해 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.On the other hand, when the performance of the electronic equipment meets the electromagnetic interference standards, it can be said that electromagnetic compatibility (EMC) has been secured, and such EMC can be secured in the trend of digitalization, integration, and high speed of electronic devices. The development of existing design technologies is a difficult problem to be solved.
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 전자파 장해 필터에 의해 전자파가 제거될 수 있도록 시스템을 구성하기도 한다. 특히, 디지탈 기기에는 대개의 경우 주로 I/O(input/output) 케이블이 그와 같은 안테나 역할을 하고 있으며, PCB의 소정 회로 패턴 또한 안테나의 역할을 하는 경우가 있다.In general, parts of radios, televisions, computers or other electronic devices generate electromagnetic waves, and often such electromagnetic waves interfere with other parts of the electronic device. In order to minimize such an obstacle phenomenon, a conductive object is usually placed between two electronic circuit portions. And such a shielding structure is formed around the electronic circuit part or electromagnetic circuit part which generate | occur | produces an electromagnetic wave in the form of a wall (wall) or a shape completely covering a part. In fact, circuit designers and system designers can adjust the placement of electronic components (primarily active elements) to minimize the generation of electromagnetic waves in the design of certain systems, or arrange the patterns of signal transmission lines at the shortest distance. In some cases, a system may be configured to remove electromagnetic waves by an electromagnetic interference filter before transmitting a signal from a conductor acting as an antenna for radiating an antenna. In particular, in digital devices, input / output (I / O) cables usually serve as such antennas, and a predetermined circuit pattern of a PCB also serves as an antenna.
도 1은 종래 자주포의 조종수 계기판의 개략적인 시스템 구성도이다.1 is a schematic system configuration diagram of a manipulator instrument panel of a conventional SPG.
도 1을 참조하면, 종래 자주포의 조종수 계기판은 장비의 전원공급장치(축전지 또는 발전기)(11)로부터 공급받은 직류 24V∼28V를 직류 5V로 변환하여 출력하는 직류/직류 컨버터(12)와, 컨버터(12)로부터의 아날로그 신호를 수신하여 디지탈 신호로 변환하여 출력하는 중앙처리장치(13) 및 중앙처리장치(13)의 제어명령에 따라 결과를 표시하는 ELP(elecroluminescent panel) 디스플레이 장치(14)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, the conventional instrument panel of a self-propelled artillery includes a DC / DC converter 12 for converting DC 24V to 28V supplied from a power supply device (battery or generator) 11 of the equipment into DC 5V and outputting the same. (12) to an ELP (elecroluminescent panel) display device 14 which receives the analog signal from the digital signal, converts it into a digital signal, and outputs the result according to the control command of the central processing device 13; Consists of.
그런데, 이와 같은 구성의 종래 조종수 계기판에 있어서, 상기 직류/직류 컨버터(12)는 공급된 직류 24V∼28V의 전압을 직류 5V로 변환하기 위하여 스위칭 작용을 하게 되는데, 그때 스위칭 주파수가 발생된다. 이와 같은 스위칭 주파수는 전자파 장해 노이즈의 원인이 된다. 또한, 상기 중앙처리장치(13)가 설치되어 있는 기판 및 디스플레이 장치(14)에서도 전자파 장해 노이즈가 발생되는 바, 이상과 같은 전자파 장해 노이즈는 계기판 자체의 오동작은 물론 타장비의 오동작을 유발하는 원인이 된다.By the way, in the conventional manipulator instrument panel of such a configuration, the DC / DC converter 12 has a switching action to convert the supplied DC 24V to 28V voltage to DC 5V, when the switching frequency is generated. Such a switching frequency causes electromagnetic interference noise. In addition, the electromagnetic interference noise is also generated in the substrate and the display device 14 on which the central processing unit 13 is installed. The electromagnetic interference noise as described above may cause malfunctions of the instrument panel itself and other equipment. Becomes
본 고안의 목적은, 보다 정확하고 정밀하게 동작할 수 있는 조종수 계기판을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a manipulator instrument panel that can operate more accurately and precisely.
도 1은 종래 조종수 계기판의 개략적인 시스템 구성도.1 is a schematic system configuration diagram of a conventional cockpit instrument panel.
도 2는 본 고안에 따른 조종수 계기판의 개략적인 시스템 구성도.Figure 2 is a schematic system configuration of the pilot instrument panel according to the present invention.
도 3은 도 3의 조종수 계기판의 전자파 장해 방지용 필터의 내부 회로구성도.3 is an internal circuit diagram of a filter for preventing electromagnetic interference of the operator panel of FIG. 3.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
11,21...전원 공급장치 12,22...직류/직류 컨버터11,21 ... Power supply 12,22 ... DC / DC converters
13,23...중앙처리장치 14,24...디스플레이 장치(ELP)13, 23 ... Central processing unit 14, 24 ... Display unit (ELP)
25...전자파 장해 방지용 필터25.Filter for preventing electromagnetic interference
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 조종수 계기판은 직류 전원 공급장치, 전자파 장해(EMI) 방지용 필터, 직류/직류(DC/DC) 컨버터, 디스플레이 장치 및 중앙처리장치(CPU)를 포함한다.The manipulator instrument panel of the present invention for achieving the above object includes a DC power supply, an electromagnetic interference (EMI) filter, a DC / DC (DC / DC) converter, a display device and a central processing unit (CPU).
상기 전자파 장해 방지용 필터는, 상기 직류 전원 공급장치의 출력단에 연결되어, 복수의 인덕터와 콘덴서의 직/병렬 조합회로로써 전자파 장해 노이즈를 제거한다. 상기 직류/직류 컨버터는, 상기 전자파 장해 방지용 필터로부터 공급받은 소정 크기의 직류 전압을 다른 크기의 직류 전압으로 변환하여 출력한다. 상기 디스플레이 장치는 상기 전자파 장해 방지용 필터로부터 전원 전압을 공급받아 조종 상태를 디스플레이한다. 상기 중앙처리장치는, 상기 직류/직류 컨버터로부터 전원 전압을 공급받아, 조종 상태에 따른 아날로그 신호를 수신하여 상기 디스플레이 장치의 제어 신호를 발생시키는 중앙처리장치를 포함한다.The electromagnetic interference prevention filter is connected to an output terminal of the DC power supply, and removes electromagnetic interference noise by a series / parallel combination circuit of a plurality of inductors and capacitors. The DC / DC converter converts a DC voltage having a predetermined magnitude supplied from the electromagnetic interference prevention filter into a DC voltage having a different magnitude and outputs the DC voltage. The display device receives a power supply voltage from the electromagnetic interference prevention filter and displays a steering state. The central processing unit includes a central processing unit that receives a power supply voltage from the DC / DC converter, receives an analog signal according to a steering state, and generates a control signal of the display device.
본 고안의 상기 조종수 계기판에 의하면, 상기 전자파 장해 방지용 필터가 복수의 인덕터와 콘덴서의 직/병렬 조합회로로써 전자파 장해 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있으므로, 보다 정확하고 정밀하게 동작할 수 있다.According to the manipulator instrument panel of the present invention, the electromagnetic interference prevention filter can effectively remove the electromagnetic interference noise by a series / parallel combination circuit of a plurality of inductors and capacitors, it is possible to operate more accurately and precisely.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 고안에 따른 조종수 계기판의 개략적인 시스템 구성도이고, 도 3은 도 2의 조종수 계기판의 전자파 장해(EMI) 방지용 필터(25)의 내부 회로구성도이다.FIG. 2 is a schematic system configuration diagram of a manipulator instrument panel according to the present invention, and FIG. 3 is an internal circuit diagram of an electromagnetic interference (EMI) preventing filter 25 of the manipulator instrument panel of FIG. 2.
도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 조종수 계기판은 직류 전원 공급장치(21), 전자파 장해(EMI) 방지용 필터(25), 직류/직류(DC/DC) 컨버터(22), ELP( elecroluminescent panel) 디스플레이 장치(24) 및 중앙처리장치(23)를 포함한다. 직류 전원 공급장치(21)는 24 내지 28 볼트(V)의 직류 전압을 출력한다. 전자파 장해 방지용 필터(25)는, 직류 전원 공급장치(21)의 출력단에 연결되어, 복수의 인덕터와 콘덴서의 직/병렬 조합회로로써 전자파 장해 노이즈를 제거한다. 직류/직류 컨버터(22)는, 전자파 장해 방지용 필터(25)로부터 공급받은 24 내지 28 볼트(V)의 직류 전압을 5 볼트(V)의 직류 전압으로 변환하여 출력한다. ELP 디스플레이 장치(24)는 전자파 장해 방지용 필터(25)로부터 24 내지 28 볼트(V)의 전원 전압을 공급받아 조종 상태를 디스플레이한다. 중앙처리장치(23)는, 직류/직류 컨버터(22)로부터 5 볼트(V)의 전원 전압을 공급받아, 조종 상태에 따른 아날로그 신호를 수신하여 디스플레이 장치(24)의 제어 신호를 발생시킨다.Referring to FIG. 2, the manipulator instrument panel according to the present invention includes a DC power supply 21, an EMI prevention filter 25, a DC / DC converter 22, and an elecroluminescent panel (ELP). And a display unit 24 and a central processing unit 23. The DC power supply 21 outputs a DC voltage of 24 to 28 volts (V). The electromagnetic interference prevention filter 25 is connected to the output terminal of the DC power supply 21, and removes electromagnetic interference noise by a series / parallel combination circuit of a plurality of inductors and capacitors. The DC / DC converter 22 converts the DC voltage of 24 to 28 volts (V) supplied from the electromagnetic interference prevention filter 25 into a DC voltage of 5 volts (V) and outputs it. The ELP display device 24 receives a power supply voltage of 24 to 28 volts (V) from the electromagnetic interference prevention filter 25 to display a steering state. The central processing unit 23 receives a power supply voltage of 5 volts (V) from the DC / DC converter 22, receives an analog signal according to a steering state, and generates a control signal of the display device 24.
도 3을 참조하면, 전자파 장해 방지용 필터(25)는, 전원공급선의 플러스(+)측과 접지간 및 전원공급선의 마이너스(-)측과 접지간에 존재하는 고주파 노이즈를 제거하기 위한 제1,제2,제3,제4 인덕터(L1)(L2)(L3)(L4)와, 상기 전원공급선의 플러스측과 마이너스측 사이에 존재하는 저주파 노이즈를 제거하기 위한 제5,제6 인덕터(L5)(L6) 및 그 인덕터들(L1∼L6)과의 상호 작용을 통해 임피던스를 조정하기 위한 제1∼제5콘덴서(C1∼C5)로 구성된다. 여기서, 특히 상기 제1∼제4인덕터(L1∼L4)는 상기 전원공급선의 플러스측과 마이너스측에 각각 2개씩 설치되되, 임피던스의 증대를 위해 플러스측과 마이너스측의 인덕터 간에 상호 유도작용을 일으킬 수 있도록 설치된다. 즉, 플러스측 전원공급선에 제1인덕터(L1)와 제2인덕터(L2)가 설치되고, 마이너스측 전원공급선에 제3인덕터(L3)와 제4인덕터(L4)가 설치될 경우, 제1인덕터(L1)와 제3인덕터(L3)가, 그리고 제2인덕터(L2)와 제4인덕터(L4)가 상호 유도작용을 일으킬 수 있도록 대향하여 설치된다. 또한, 이와 같은 인덕터들(L1∼L6)의 인덕턴스와 콘덴서들(C1∼C5)의 커패시턴스의 조정에 의한 전체 임피던스의 조정에 의해 광대역의 노이즈를 제거할 수 있도록 상기 인덕터들 및 콘덴서들은 가변 인덕터 및 가변 콘덴서가 사용된다.Referring to FIG. 3, the electromagnetic interference prevention filter 25 may include a first filter for removing high frequency noise existing between the positive (+) side of the power supply line and ground and the negative (−) side of the power supply line and ground. Second, third, and fourth inductors L1, L2, L3, and L4, and fifth and sixth inductors L5 for removing low frequency noise existing between the positive side and the negative side of the power supply line. L6 and first to fifth capacitors C1 to C5 for adjusting impedance through interaction with the inductors L1 to L6. Here, in particular, the first to fourth inductors L1 to L4 are installed on the positive side and the negative side of the power supply line, respectively, and cause mutual induction between the positive side and the negative side inductor to increase the impedance. It is installed so that. That is, when the first inductor L1 and the second inductor L2 are installed on the plus side power supply line, and the third inductor L3 and the fourth inductor L4 are installed on the negative side power supply line, the first inductor L1 and the third inductor L3 and the second inductor L2 and the fourth inductor L4 are provided to face each other so as to cause mutual induction. In addition, the inductors and capacitors include a variable inductor and a capacitor so that broadband noise can be removed by adjusting the overall impedance by adjusting the inductance of the inductors L1 to L6 and the capacitance of the capacitors C1 to C5. Variable capacitors are used.
그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 본 고안에 따른 조종수 계기판의 전자파 장해 방지용 필터의 동작에 대해 도 2 및 도 3을 참조하면서 간략히 설명해 보기로 한다.Then, the operation of the electromagnetic interference prevention filter of the pilot instrument panel according to the present invention having the configuration as described above will be briefly described with reference to FIGS.
장비의 전원 공급장치(21)로부터 직류/직류 컨버터(22)로 직류 24 V∼28 V의 전압이 공급되면, 직류/직류 컨버터(22)는 공급된 직류 24V∼28V의 전압을 직류 5V로 변환하기 위하여 스위칭 작용을 하게 된다. 이 과정에서 스위칭 주파수, 즉 고주파 노이즈가 발생되는데, 이때 이와 같은 고주파 노이즈는 전자파 장해 방지용 필터(25) 내의 제1∼제4 인덕터(L1∼L4)에 의해 제거된다. 즉, 제1∼제4 인덕터(L1∼L4)는 고주파 노이즈에 대해 높은 임피던스를 가지게 되며, 따라서 신호의 왜곡없이 고주파 노이즈만 제거된다. 또한, 시스템의 구동중에 중앙처리장치(23)가 설치되어 있는 기판과 ELP 디스플레이 장치(24)에서도 저주파 노이즈가 발생되는 바, 이와 같은 저주파 노이즈는 제5,제6 인덕터(L5)(L6)에 의해 제거된다.When a DC 24V to 28V voltage is supplied from the power supply 21 of the equipment to the DC / DC converter 22, the DC / DC converter 22 converts the supplied DC 24V to 28V to DC 5V. In order to achieve the switching action. In this process, a switching frequency, that is, high frequency noise, is generated. At this time, the high frequency noise is removed by the first to fourth inductors L1 to L4 in the electromagnetic interference prevention filter 25. That is, the first to fourth inductors L1 to L4 have high impedance with respect to the high frequency noise, and thus only the high frequency noise is removed without distortion of the signal. In addition, low frequency noise is also generated in the substrate on which the central processing unit 23 is installed and the ELP display device 24 while driving the system. Such low frequency noise is applied to the fifth and sixth inductors L5 and L6. Is removed by
한편, 이상과 같은 일련의 과정에 있어서, 제1∼제5콘덴서(C1∼C5)는 고주파 노이즈에 대해 임피던스가 낮아 거의 도통상태가 되어 노이즈를 바이패스(bypass)시키게 된다. 따라서, 인덕터들(L1∼L6)의 인덕턴스(L)와 콘덴서들(C1∼C5)의 커패시턴스(C) 값의 조정에 의한 전체 임피던스를 조정하여 광대역 범위(예컨대, 10kHz∼200MHz)에서 발생된 노이즈를 제거하게 된다.On the other hand, in the above-described series of processes, the first to fifth capacitors C1 to C5 have low impedance to high frequency noise and are almost in a conductive state, thereby bypassing the noise. Therefore, the noise generated in the broadband range (eg, 10 kHz to 200 MHz) by adjusting the overall impedance by adjusting the inductance L of the inductors L1 to L6 and the capacitance C of the capacitors C1 to C5. Will be removed.
이상의 설명에서와 같이 본 고안에 따른 조종수 계기판에 의하면, 다수의 인덕터(코일)와 콘덴서로 구성된 조합회로의 인덕터에 의해 높은 임피던스가 형성되어 계기판의 컨버터에서 발생되는 고주파 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만이 아니라, 인덕터와 콘덴서의 조정에 의한 전체적인 임피던스 조정으로 디스플레이 등에서 발생되는 저주파 노이즈도 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 조종수 계기판은 보다 정확하고 정밀하게 동작할 수 있다.According to the pilot instrument panel according to the present invention as described above, the high impedance is formed by the inductor of the combination circuit consisting of a plurality of inductors (coils) and capacitors to effectively remove the high frequency noise generated in the converter of the instrument panel. In addition, the low-frequency noise generated in the display can be effectively removed by adjusting the overall impedance by adjusting the inductor and the capacitor. Accordingly, the operator instrument panel according to the present invention can operate more accurately and precisely.
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Payment date: 20090102 Year of fee payment: 9 |
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