KR20120045224A - 전자기간섭 노이즈 저감회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 EMI 노이즈 저감회로에 관한 것이다. PCB에 실장되고, 드라이브 IC에 전원을 공급하는 전원라인상에 연결되며, 입력단과 출력단을 구비하는 본 발명의 회로는, 상기 입력단에 병렬로 연결되는 전해캐패시터; 및 상기 출력단에 직렬로 연결되는 인덕터를 포함한다.
본 발명에 따르면, 드라이버IC의 전원라인에 별도의 PCB상의 LC회로를 제공함으로써, 저주파 대역의 EMI 노이즈를 획기적으로 줄일 수 있다.

Description

전자기간섭 노이즈 저감회로{CIRCUIT FOR REDUCING ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE NOISE}

본 발명은 노이즈 저감회로에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 자동차에서 헤드램프 내의 액츄에이터(actuator)를 구동하는 드라이버집적회로(Intergrated Circuit; IC)의 전원부 등에 사용하기 위한 전자기간섭(ElectroMagnetic Interference; EMI) 노이즈 저감회로에 관한 것이다.

EMI 문제는, 전자제품의 동작주파수가 높아지면서 고질적인 노이즈 문제로 인식되어 왔다. 특히, 최근 들어 전자제품의 동작주파수가 수십MHz~수GHz 대역으로 되면서 이러한 EMI 문제는 더욱 심각해져서 해결책이 절실히 필요한 상황이다. EMI 노이즈는 어느 하나의 전자회로, 소자, 부품 등에서 발생한 전자기파(EM wave)가 다른 회로, 소자, 부품 등으로 전달됨으로써 간섭에 의한 노이즈 문제를 발생시키는 원인이 되는 노이즈를 말한다.

도 1은 종래 액츄에이터를 구동하기 위한 드라이브IC와 그에 전원을 공급하기 위한 전원부의 회로도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 드라이브IC(30)에 전원을 공급하기 위한 전원부(10)는, 다수의 디커플링 용도의 캐패시터 C1 내지 C4가 DC 입력부(11)와 접지부 사이에 연결되어 있다. 위 디커플링을 위한 캐패시터 C1 내지 C4는, DC 입력부(11)로부터 공급되는 전류에 발생하는 저주파 또는 고주파 교류성분을 충전 및 방전하는 기능을 담당하는 것이다.

그러나, 위와 같은 구성을 가지는 드라이브IC(30)의 전원부(10)는, DC 입력부(11)로 입력되는 리플(ripple) 성분을 가지는 차동 노이즈(differential noise)로 인해 전원부(10)로부터 방출되는 노이즈가 과대발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 드라이버IC의 전원라인에 별도로 구성되는 LC회로를 이용하여 EMI 노이즈를 저감하기 위한, EMI 노이즈 저감회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 인쇄회로기판(PCB)에 실장되고, 드라이브 집적회로(IC)에 전원을 공급하는 전원라인상에 연결되며, 입력단과 출력단을 구비하는 본 발명의 전자기간섭(EMI) 노이즈 저감회로는, 상기 입력단에 병렬로 연결되는 전해캐패시터; 및 상기 출력단에 직렬로 연결되는 인덕터를 포함한다.

본 발명의 EMI 노이즈 저감회로는, 상기 입력단에 직렬로 연결되는 역전압 다이오드; 및 상기 출력단에 병렬로 연결되는 방전저항을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 EMI 노이즈 저감회로에서, 상기 인덕터는, 실질적으로 470mH의 값을 가지고, 상기 전해캐패시터는, 실질적으로 220μF의 값을 가지는 것이 바람직하고, 또한, 상기 방전저항은, 실질적으로 1MΩ의 값을 가지는 것이 바람직하다.

또한, PCB에 실장되고, 드라이브IC에 전원을 공급하는 전원라인상에 연결되며, 입력단과 출력단을 구비하는 본 발명의 EMI 노이즈 저감회로는, 상기 입력단과 상기 출력단 사이에서, 역전압 다이오드, 전해캐패시터, 인덕터 및 방전저항이 사다리 회로망을 구성한다.

본 발명의 EMI 노이즈 저감회로에서, 상기 인덕터는, 실질적으로 470mH의 값을 가지고, 상기 전해캐패시터는, 실질적으로 220μF의 값을 가지는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명은, 드라이버IC의 전원라인에 별도의 PCB상의 LC회로를 제공함으로써, 저주파 대역의 EMI 노이즈를 획기적으로 줄이도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래 드라이브IC와 그에 전원을 공급하기 위한 전원부의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 EMI 노이즈 저감회로도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 회로의 출력 노이즈를 측정한 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 저감회로를 부착한 도 1의 회로의 전원부의 출력 노이즈를 측정한 일예시도이다.

본 설명에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나, 또는 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나, '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 EMI 노이즈 저감회로도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 EMI 노이즈 저감회로(20)는, 입력단(21), 출력단(22), 입력단(21)에 직렬로 연결된 역전압 다이오드 D, 입력단(21) 및 D의 직렬연결에 병렬로 연결된 전해캐패시터 C, 출력단(22)와 병렬로 연결되는 방전저항 R, 입력단(21), D 및 C가 연결된 부분과, 출력단(22) 및 R이 연결된 부분과 각각 직렬로 연결되는 인덕터 L을 포함하여 구성된다. 즉, 역전압 다이오드 D, 전해캐패시터 C, 인덕터 L 및 방전저항 R은 그 순서대로 사다리 회로망(ladder network)을 구성하고 있다.

본 발명의 EMI 노이즈 저감회로(20)는, 그 입력을 도 1의 DC 입력단(11)에서 수신하여, 도 1의 D1으로 출력한다. 즉, DC입력부(11)에서 수신한 전원신호를 입력단(21)의 입력으로 하고, 출력단(22)의 출력신호를 도 1의 D1으로 출력하는 것이다. 본 발명의 EMI 노이즈 저감회로(20)는, 드라이버IC의 전원부(10)에 연결되어, EMI 노이즈를 저감하기 위한 것이다. 바람직하게, 본 발명의 EMI 노이즈 저감회로(20)는, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하, 'PCB'라 함)의 드라이브IC(30)로 전력을 공급하는 전원 라인상에 설정되는 것으로, 이에 대해서는 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

바람직하게는, 입력단(21)은 3개의 포트(port)(A 내지 C)를 가지고 있으며, 이를 통해 3상(3-phase)의 커넥터가 연결될 수도 있다. 다만, 이는 바람직한 일실시예를 설명하기 위한 것이며, 위에서 언급한 포트수에 제한되는 것은 아니다.

또한, 바람직하게는, 출력단(22)는, 5개의 포트(D 내지 H)를 가진다. 일예로서, 본 발명의 EMI 노이즈 저감회로(20)는 자동차의 헤드램프 내의 액츄에이터를 구동하기 위한 전원부에 부가되는 회로일 수 있으며, 이 경우, D는 상하운동을 하는 액츄에이터(leveling actuator)를 구동하기 위한 드라이버IC의 전원부로 출력될 수 있으며, E는 좌우운동을 하는 액츄에이터(swiveling actuator)를 구동하기 위한 드라이버IC의 전원부로 출력될 수 있다. F는 상하운동을 하는 액츄에이터의 접지부(ground line)로 출력될 수 있으며, 또한, G는 좌우운동을 하는 액츄에이터의 접지부로 출력될 수 있다. 그러나, 이는 바람직한 일실시예를 설명하기 위한 것이며, 위에서 언급한 포트수에 제한되는 것은 아님은 위에서 설명한 바와 같다.

도 2에서, 바람직하게는, 인덕터 L은 470mH일 수 있고, 전해캐패시터 C는 220μF일 수 있으며, 방전저항 R은 1MΩ일 수 있다. 다만, 이는 바람직한 실시예의 일예로서, 본 발명이 위 숫자에 한정되는 것은 아니다.

위와 같이 구성되는 본 발명의 EMI 노이즈 저감회로(20)에 의해, 전원부(10)를 통해 입/출력되는 리플 성분을 제거할 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 도 1의 회로의 전원부의 출력 노이즈를 측정한 것으로서, 10kHz~108MHz 대역에서 측정하였다. 도 3a는 5cm 이격거리에서 측정한 것이고, 도 3b는 75cm 이격거리에서 측정한 것이다.

도면에 도시된 바와 같이, 도 3a 및 도 3b에서 모두 10~50kHz 대역에서 리미트오버(limit over)가 발생하는 것을 알 수 있다. 도 3a 및 도 3b에서 붉은색 선은 해당 대역에서의 피크값에 대한 리미트라인(limit line)이며, 분홍색 선은 해당 대역에서의 평균값(average)에 대한 리미트라인이다. 이때, 피크값에 대한 리미트라인에서 피크값을 뺀 값을 '마진(margin)'이라 하는데, 도 3a 및 도 3b에서는 리미트라인보다 피크값보다 커서 리미트오버가 발생하며, 이는 심각한 EMI 노이즈에 해당하는 것이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 저감회로를 부착한 도 1의 회로의 전원부의 출력 노이즈를 측정한 일예시도로서, 도 4a는 5cm 이격거리를 두고, 도 4b는 75cm 이격거리를 두고 측정한 예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 도 3a 및 도 3b에 비해, 리미트오버가 발생하는 주파수대역 없이, 전 주파수 대역에서 리미트인(limit in)인 것을 확인할 수 있으며, 특히, 저주파수 대역에서(10~150kHz)에서 리플성 노이스 성분이 제거되었음을 알 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 전원부 20: EMI 노이즈 저감회로
21: 입력단 22: 출력단
30: 드라이브IC

Claims (6)

1. 인쇄회로기판(PCB)에 실장되고, 드라이브 집적회로(IC)에 전원을 공급하는 전원라인상에 연결되며, 입력단과 출력단을 구비하는 전자기간섭(EMI) 노이즈 저감회로에 있어서,
   상기 입력단에 병렬로 연결되는 전해캐패시터; 및
   상기 출력단에 직렬로 연결되는 인덕터를 포함하는 EMI 노이즈 저감회로.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 입력단에 직렬로 연결되는 역전압 다이오드; 및
   상기 출력단에 병렬로 연결되는 방전저항을 더 포함하는 EMI 노이즈 저감회로.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인덕터는, 실질적으로 470mH의 값을 가지고, 상기 전해캐패시터는, 실질적으로 220μF의 값을 가지는 EMI 노이즈 저감회로.
   
4. 제2항에 있어서, 상기 방전저항은, 실질적으로 1MΩ의 값을 가지는 EMI 노이즈 저감회로.
   
5. PCB에 실장되고, 드라이브 IC에 전원을 공급하는 전원라인상에 연결되며, 입력단과 출력단을 구비하는 EMI 노이즈 저감회로에 있어서,
   상기 입력단과 상기 출력단 사이에서, 역전압 다이오드, 전해캐패시터, 인덕터 및 방전저항이 사다리 회로망을 구성하는 EMI 노이즈 저감회로.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 인덕터는, 실질적으로 470mH의 값을 가지고, 상기 전해캐패시터는, 실질적으로 220μF의 값을 가지는 EMI 노이즈 저감회로.
   
   
   
   
   
   
   

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