KR20180026090A - Adjustable Capacitor. - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정전용량 조절이 가능한 가변 커패시터에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 전극을 선택적으로 병렬 연결하여 커패시터의 정전용량을 가변하는 가변 커패시터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a variable capacitor capable of adjusting a capacitance, and more particularly, to a variable capacitor that selectively varies the capacitance of a capacitor by connecting electrodes in parallel.
전자회로에 있어서 대표적인 수동소자로서는 저항(R), 커패시터(C), 인덕터(L)가 있으며 이들 수동소자의 기능과 역할은 매우 다양하다. 이중 커패시터는 전하의 축적 및 방전의 기본 특성을 응용하여 회로에서 시정수 회로 및 잡음(Noise) 제거 역할, 신호 결합(Coupling capacitor), 미적분 회로 구성 등의 많은 역할을 하고 있어 수동 소자 중에 그 기능이 가장 다양하고 복잡하며 가장 많이 쓰이는 전자부품이다.In the electronic circuit, there are a typical passive element such as a resistor (R), a capacitor (C), and an inductor (L). Dual capacitors have many functions such as time constant circuit and noise elimination role, coupling capacitor, and integrator circuit application in the circuit by applying basic characteristics of charge accumulation and discharge. It is the most diverse, complex, and most commonly used electronic component.
일반적으로 대부분의 커패시터는 정전용량값이 고정되어 제조되는 고정 용량형 커패시터이며 시정수 회로 및 발진 회로 등에서 시정수의 조절, 공진 회로에서 공진 주파수의 조절, 부하의 역률 개선 등 원하는 커패시터의 정전용량값을 얻기 위해 여러 개의 커패시터를 직렬 또는 병렬로 조합하여 원하는 커패시터의 정전용량값을 얻을 수 있다. 그러나 수시로 커패시터의 정전용량 조정이 불가능하며, 원하는 커패시터의 정전용량값을 얻기 위해 복잡한 구성이 요구되어 부피가 커지고, 원하는 커패시터의 정전용량값을 만들기도 어려운 문제점이 있다. Generally, most capacitors are fixed capacity capacitors that are manufactured with fixed capacitance values. They are used for adjusting the time constant in the time constant circuit and oscillation circuit, adjusting the resonance frequency in the resonance circuit, improving the power factor of the load, Several capacitors can be combined in series or in parallel to obtain the capacitance value of the desired capacitor. However, it is impossible to adjust the capacitance of the capacitor from time to time, and a complicated configuration is required to obtain the capacitance value of the desired capacitor, so that the volume becomes large and it is difficult to make the capacitance value of the desired capacitor.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 스위치를 통해 커패시터 극판의 면적을 변경하여 커패시터의 정전용량을 가변하는 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus for varying the capacitance of a capacitor by changing an area of a capacitor electrode plate through a switch.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be obvious to those skilled in the art from the description and the claims.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1실시 예에 따른 가변 커패시터는, 하나의 도체로 구성된 판 형태의 제 1전극, 상기 제 1전극의 일면에 위치하는 판 형태의 절연체 및 상기 절연체의 일면에 수개의 도체가 이격 배치되어 단위전극을 형성하고, 상기 각각의 단위전극이 각각의 스위치를 통해 병렬 연결된 판 형태의 제 2전극을 포함하고, 상기 스위치를 순차적으로 온(On)을 하여 상기 제 2전극의 단위전극이 순차적으로 연결하여 커패시터의 극판 면적을 조정하면 커패시터의 정전용량을 가변할 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a variable capacitor comprising: a plate-shaped first electrode composed of one conductor; a plate-shaped insulator disposed on one surface of the first electrode; A plurality of unit conductors arranged in a spaced relation to each other to form unit electrodes, and each of the unit electrodes includes a plate-shaped second electrode connected in parallel through respective switches, and the switches are sequentially turned on, The capacitance of the capacitor can be varied by adjusting the electrode plate area of the capacitor by sequentially connecting the unit electrodes of the two electrodes.
상기 제 2전극의 단위전극은 동일한 면적을 가질 수 있고, 상기 제 1전극은 음극이고, 상기 제 2전극은 양극일 수 있다.The unit electrodes of the second electrode may have the same area, the first electrode may be a cathode, and the second electrode may be a cathode.
상기 적층 구조인 구조인 제 1전극, 절연체 및 제 2전극이 롤 형태로 구성될 수 있다.The first electrode, the insulator, and the second electrode having the laminated structure may be formed in a roll shape.
본 발명의 제 2실시 예에 따른 가변 커패시터는, 하나의 도체로 된 원기둥 형태의 제 1전극, 상기 제 1전극의 외측을 둘러싼 절연체 및 상기 절연체의 외측에 위치하여 수개의 도체가 이격 배치되어 단위전극을 형성하고, 상기 각각의 단위전극이 각각의 스위치를 통해 병렬 연결된 제 2전극을 포함하고, 상기 스위치를 순차적으로 온(On)을 하여 상기 제 2전극의 단위전극이 순차적으로 연결하여 커패시터의 극판 면적을 조정하면 커패시터의 정전용량을 가변할 수 있다.The variable capacitor according to the second embodiment of the present invention includes a first electrode in the form of a single cylinder, an insulator surrounding the outer side of the first electrode, and a plurality of conductors spaced apart from each other, Wherein each unit electrode includes a second electrode connected in parallel through each switch and sequentially turns on the switch so that the unit electrodes of the second electrode sequentially connect to each other, The capacitance of the capacitor can be varied by adjusting the electrode plate area.
상기 제 2전극의 단위전극은 동일한 면적을 가질 수 있고, 상기 제 1전극은 음극이고, 상기 제 2전극은 양극일 수 있다.The unit electrodes of the second electrode may have the same area, the first electrode may be a cathode, and the second electrode may be a cathode.
상기 제 2전극은 절연체의 곡률과 대응되도록 절연체의 외주면을 따라 복수 이격 배치될 수 있다.The second electrodes may be spaced apart from each other along the outer circumferential surface of the insulator so as to correspond to the curvature of the insulator.
또한, 상기 제 2전극은 환형으로 이루어지고, 절연체의 외측에 수직 방향으로 복수 이격 배치될 수 있다.The second electrode may have an annular shape and may be spaced apart from the insulator in a vertical direction.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly understood through embodiments of the present invention.
본 발명에 따른 커패시터의 정전용량을 가변하는 경우, 커패시터의 정전용량을 쉽게 조정함으로써 원하는 시정수 조절, 공진주파수 조절, 역률 값의 개선 등을 할 수 있다.In the case of varying the capacitance of the capacitor according to the present invention, it is possible to adjust the desired time constant, adjust the resonance frequency, and improve the power factor value by easily adjusting the capacitance of the capacitor.
또한 하나의 커패시터를 사용하여 커패시터의 정전용량을 가변하는 것으로 회로의 구성을 단순하게 하여 전체 회로를 소형화 할 수 있다.Further, by varying the capacitance of the capacitor by using one capacitor, the structure of the circuit is simplified, and the entire circuit can be downsized.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.
도 1은 일반적인 적층형 커패시터를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 제 2전극이 판 형태로 적층되어 있는 커패시터 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 롤 형태로 구성되는 가변 커패시터를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 제2전극이 절연체의 곡률과 대응되도록 절연체의 외주면을 따라 복수 이격 배치되는 가변 커패시터를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 제 2전극이 환형으로 절연체의 외측에 수직 방향으로 복수 이격 배치되는 가변 커패시터를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a general laminated capacitor.
2 is a perspective view illustrating a capacitor structure in which a second electrode according to the first embodiment of the present invention is laminated in a plate form.
3 is a perspective view showing a variable capacitor formed in a roll shape according to the first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a variable capacitor having a plurality of spaced apart electrodes arranged along an outer circumferential surface of an insulator such that a second electrode according to a second embodiment of the present invention corresponds to a curvature of the insulator.
5 is a perspective view showing a variable capacitor in which a plurality of second electrodes according to a second embodiment of the present invention are annularly arranged in a vertical direction on the outer side of an insulator.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.If any part is referred to as being "on" another part, it may be directly on the other part or may be accompanied by another part therebetween. In contrast, when a section is referred to as being "directly above" another section, no other section is involved.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90° 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as "below "," above ", and the like may be used to more easily describe the relationship to other portions of a portion shown in the figures. These terms are intended to include other meanings or acts of the apparatus in use, as well as intended meanings in the drawings. For example, when inverting a device in the figures, certain parts that are described as being "below" other parts are described as being "above " other parts. Thus, an exemplary term "below" includes both up and down directions. The device can be rotated 90 degrees or rotated at different angles, and the term indicating the relative space is interpreted accordingly.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 1은 일반적인 평형판 커패시터를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a general flat plate capacitor.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 평형판 커패시터(100)는 도체로 된 제 1전극(110) 및 제 2전극(130)과 전극을 절연시키는 절연체(120)가 제 1전극 및 제 2전극 사이에 위치해 있다. 이러한 커패시터의 정전용량은 전극의 면적과 전극간의 간격 및 절연체의 유전율에 의해 정해지고, 다음 수학식 1에 따라 산출할 수 있다.1, a conventional
수학식1에서 C는 커패시터의 정전용량; ε는 절연체의 유전율; d는 전극간의 간격; A는 전극의 면적;을 의미한다.C is the capacitance of the capacitor; ε is the dielectric constant of the insulator; d is the gap between the electrodes; A is the area of the electrode.
커패시터의 정전용량은 전극의 면적을 조정하여 이를 가변할 수 있다.The capacitance of the capacitor can be varied by adjusting the area of the electrode.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 제 2전극이 판 형태로 적층되어 있는 커패시터 구조를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a capacitor structure in which a second electrode according to the first embodiment of the present invention is laminated in a plate form.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1실시예에 따른 가변 커패시터(200)는 제 1전극(210), 절연체(220), 제2 전극(230), 스위치(231) 및 스위치 제어부(도면 미기재)를 포함한다. 즉, 제 1실시예의 가변 커패시터(200)는 제 1전극(210), 절연체(220) 및 제 2전극(230)이 적층으로 쌓여 있는 판 형태로, 제 2전극(230)의 스위치(231)를 제어하여 제 2전극(230)의 면적을 조정하는 구성을 가짐으로써 커패시터의 정전용량을 가변시킬 수 있다.2, the
제 1전극(210)은 제 2전극(230)과 평형하도록 배치되며, 하나의 도체인 판 형태로 구성된다.The
절연체(220)는 제 1전극(210)의 일면에 위치하고, 판 형태로 구성된다. 절연체(220)는 종이, 운모, 유리, 세라믹, 전해질 등으로 구성될 수 있다. 절연체(220)의 종류와 극성의 유무에 따라 가변 커패시터(200)는 극성을 가질 수 있다. 가변 커패시터(200)가 극성을 가지면, 제 1전극(210)은 음극, 제 2전극(230)은 양극으로, 극성을 구별하여 양 전극에 전압을 가해준다.The
제 2전극(230)은 절연체(220)의 일면에 위치한다. 제 2전극(230)은 수개의 도체가 이격 배치되어 단위전극을 형성하고, 각각의 단위전극은 각각의 스위치(231)를 통해 병렬 연결된 판 형태로 구성된다. 각각의 단위전극은 동일한 면적으로 구성될 수 있다. The
복수의 스위치(231)는 제 2전극(230)의 단위 전극을 병렬 연결한다. 스위치(231)는 스위치 제어부에 의해서 제어되며, 복수의 스위치(231)가 순차적으로 온(On)이 되면 제 2전극(230)의 단위전극은 순차적을 연결된다. 가변 커패시터(200)에 전압을 걸어주면, 스위치(231)가 온(On)이 되어 연결된 제 2전극(230)의 단위전극 간에 전류가 도통되어 흐른다. 이러한 가변 커패시터(200)의 단위전극 당 정전용량을 다음 수학식 2에 따라 산출할 수 있다. The plurality of
수학식2에서 C1는 가변 커패시터(200)의 단위전극 당 정전용량을 의미한다. 또한, ε는 절연체(220)의 유전율을 의미한다. 그리고, d는 제 1전극(210) 및 제 2전극(230) 간의 간격이며, A1는 제 2전극(230)의 단위전극 면적을 의미한다.In Equation (2), C1 denotes a capacitance per unit electrode of the
스위치 제어부(도면 미기재)는 설정된 커패시터의 정전용량에 따라 단위전극이 커패시터의 전극으로 기능하도록 각 단위전극에 연결된 스위치(231) 각각의 온(On)/오프(Off)를 제어한다. 이러한 스위치 제어부는 아날로그 제어 또는 디지털 제어로 구현될 수 있다.The switch control unit controls on / off of each of the
가변 커패시터(200)의 정전용량은 스위치 제어부의 스위치(231) 제어에 따라 도통된 각 단위전극 당 정전용량의 합으로 가변될 수 있다. 예를 들어, 제 2전극(230)의 단위전극 당 정전용량이 10nF(nano farad)이고, 제 2전극(230)이 단위전극 10개로 구성된 가변 커패시터(200)에 설정된 정전용량이 50nF(nano farad)인 경우, 스위치 제어부는 제 2전극(230)의 단위전극 5개를 도통시키기 위해서 도선이 연결된 제1 단윈전극부터 제5 단윈전극까지 순차적으로 병렬 연결하는 스위치들(S1~S4)을 온(On)이 되도록 제어한다.The capacitance of the
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 롤 형태로 구성되는 가변 커패시터를 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view showing a variable capacitor formed in a roll shape according to the first embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 가변 커패시터(300)는 제 1전극(310), 절연체(320) 및 제 2전극(330)을 포함하며, 상기 제 1전극(310), 절연체(320) 및 제 2전극(330)이 적층된 형 롤태로 구성된다. 롤 형태로 구성된 가변 커패시터(300)는 부피를 줄여 커패시터를 소형화 할 수 있다.3, the
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 제 2전극이 절연체의 곡률과 대응되도록 절연체의 외주면을 따라 복수 이격 배치되는 가변 커패시터를 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view showing a variable capacitor having a plurality of spaced apart electrodes arranged along an outer circumferential surface of an insulator such that a second electrode according to a second embodiment of the present invention corresponds to a curvature of the insulator.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 2실시예에 따른 가변 커패시터(400)는 제 1전극(410), 절연체(420), 제2 전극(430), 스위치(431) 및 스위치 제어부(도면 미기재)를 포함한다. 즉, 가변 커패시터(400)는 원기둥 형태인 제 1전극(410)과 이를 둘러싼 절연체(420) 및 절연체 외측에 위치하여 제 2전극(430)이 단위전극으로 구성되고, 제 2전극(430)의 스위치(431)를 제어하여 제 2전극(430)의 면적을 조정하는 구성을 가짐으로써 커패시터의 정전용량을 가변시킬 수 있다.4, the
제 1전극(410)은 제 2전극(430)에 둘러싸여 배치되며, 하나의 도체인 원기둥 형태로 구성된다.The
절연체(420)는 제 1전극(410)의 외측을 둘러싸고 있으며, 종이, 운모, 유리, 세라믹, 전해질 등으로 구성될 수 있다. 절연체(420)의 종류와 극성의 유무에 따라 가변 커패시터(400)는 극성을 가질 수 있다. 가변 커패시터(400)가 극성을 가지면, 제 1전극(410)은 음극, 제 2전극(430)은 양극으로, 극성을 구별하여 양 전극에 전압을 가해준다.The
제 2전극(430)은 절연체(420)의 외측에 위치하여 수개의 도체가 이격 배치되어 단위전극을 형성하고, 각각의 단위전극은 각각의 스위치(431)를 통해 병렬 연결된다. 각각의 단위전극은 동일한 면적으로 구성될 수 있다. 이러한 제 2전극(430)은 절연체의 곡률과 대응되도록 절연체의 외주면을 따라 복수 이격 배치된다.The
스위치(431)는 제 2전극(430)의 단위 전극을 병렬 연결한다. 스위치(431)는 스위치 제어부에 의해서 제어되며, 스위치 제어부에 의한 제어 방법은 가변 커패시터(200)에서 설명한 제어 방법과 동일 또는 유사하다. 스위치(431)가 순차적으로 온(On)이 되면 제 2전극(430)의 단위전극은 순차적을 연결된다. 가변 커패시터(400)에 전압을 걸어주면, 스위치(431)가 온(On)이 되어 연결된 제 2전극(430)의 단위전극 간에 전류가 도통되어 흐른다. 이러한 가변 커패시터(400)의 단위전극 당 정전용량은 다음 수학식 3에 따라 산출할 수 있다.The
수학식3에서 C1는 가변 커패시터(400)의 단위전극 당 정전용량; ε는 절연체(420)의 유전율; l은 제 1전극(410)의 원기둥 높이; r1은 제 1전극(410)의 반지름; r2는 제 2전극(420)의 곡률반지름; a는 단위전극의 곡면길이;를 의미한다.In Equation (3), C1 is the capacitance per unit electrode of the
가변 커패시터(400)의 정전용량은 스위치(431) 제어에 따라 도통된 각 단위전극 당 정전용량의 합으로 가변할 수 있다. The capacitance of the
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 제 2전극이 환형으로 절연체의 외측에 수직 방향으로 복수 이격 배치되는 가변 커패시터를 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view showing a variable capacitor in which a plurality of second electrodes according to a second embodiment of the present invention are annularly arranged in a vertical direction on the outer side of an insulator.
도 5에 도시된 바와 같이, 가변 커패시터(500)는 제 1전극(510), 절연체(520), 제 2전극(530), 스위치(531) 및 스위치 제어부(도면 미기재)로 구성된다.5, the
제 1전극(510)은 제 2전극(530)에 둘러싸여 배치되며, 하나의 도체인 원기둥 형태로 구성된다.The
절연체(520)는 제 1전극(510)의 외측을 둘러싸고 있으며, 종이, 운모, 유리, 세라믹, 전해질 등으로 구성될 수 있다.The
제 2전극(530)은 절연체(520)의 외측에 위치하여 수개의 도체가 이격 배치되어 단위전극을 형성하고, 각각의 단위전극은 각각의 스위치(531)를 통해 병렬 연결된다. 스위치(531)는 스위치 제어부에 의해서 제어되며, 스위치 제어부에 의한 제어 방법은 가변 커패시터(200)에서 설명한 제어 방법과 동일 또는 유사하다. 각각의 단위전극은 동일한 면적으로 구성될 수 있다. 2전극(530)은 환형으로 절연체의 외축에 수직 방향으로 복수 이격 배치되어, 스위치 제어에 의해 단위전극이 도통된다. 이러한 가변 커패시터(500)의 단위전극 당 정전용량은 다음 수학식 4에 따라 산출할 수 있다.The
수학식3에서 C1는 가변 커패시터(500)의 단위전극 당 정전용량; ε는 절연체(520)의 유전율; l1은 제 2전극(510)의 환형 높이; r1은 제 1전극(510)의 반지름; r2는 제 2전극(520)의 반지름;을 의미한다.In Equation (3), C1 is the capacitance per unit electrode of the
가변 커패시터(500)의 정전용량은 스위치 제어에 따라 도통된 각 단위전극 당 정전용량의 합으로 가변할 수 있다.The capacitance of the
본 발명에 따른 커패시터의 정전용량을 가변하는 경우, 커패시터의 정전용량을 쉽게 조정함으로써 원하는 시정수 조절, 공진주파수 조절, 역률 값의 개선 등을 할 수 있다. 또한 하나의 커패시터를 사용하여 커패시터의 정전용량을 가변하는 것으로 회로의 구성을 단순하게 하여 전체 회로를 소형화 할 수 있다.In the case of varying the capacitance of the capacitor according to the present invention, it is possible to adjust the desired time constant, adjust the resonance frequency, and improve the power factor value by easily adjusting the capacitance of the capacitor. Further, by varying the capacitance of the capacitor by using one capacitor, the structure of the circuit is simplified, and the entire circuit can be downsized.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. Only. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
110: 제 1전극
120: 절연체
130: 제 2전극
210: 제 1전극
220: 절연체
230: 제 2전극
231: 스위치
310: 제 1전극
320: 절연체
330: 제 2전극
410: 제 1전극
420: 절연체
430: 제 2전극
431: 스위치
510: 제 1전극
520: 절연체
530: 제 2전극
531: 스위치110: first electrode 120: insulator
130: second electrode 210: first electrode
220: insulator 230: second electrode
231: switch 310: first electrode
320: Insulator 330: Second electrode
410: first electrode 420: insulator
430: second electrode 431: switch
510: first electrode 520: insulator
530: second electrode 531: switch
Claims (9)
상기 제 1전극의 일면에 위치하는 판 형태의 절연체; 및
상기 절연체의 일면에 수개의 도체가 이격 배치되어 단위전극을 형성하고, 상기 각각의 단위전극이 각각의 스위치를 통해 병렬 연결된 판 형태의 제 2전극;을 포함하고,
상기 스위치를 순차적으로 온(On)을 하여 상기 제 2전극의 단위전극이 순차적으로 연결되는 가변 커패시터.
A first electrode in the form of a plate composed of one conductor;
A plate-shaped insulator located on one surface of the first electrode; And
And a second electrode in the form of a plate having a plurality of conductors spaced from each other on one surface of the insulator to form a unit electrode and each of the unit electrodes being connected in parallel through respective switches,
And the unit electrodes of the second electrode are sequentially connected by turning on the switches sequentially.
상기 제 2전극의 단위전극은 동일한 면적을 가지는 가변 커패시터.
The method according to claim 1,
And the unit electrodes of the second electrode have the same area.
상기 제 1전극은 음극이고, 상기 제 2전극은 양극인 가변 커패시터.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
상기 적층 구조인 제 1전극, 절연체 및 제 2전극이 롤 형태로 구성되는 가변 커패시터.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode, the insulator, and the second electrode are laminated in a rolled form.
상기 제 1전극의 외측을 둘러싼 절연체;
상기 절연체의 외측에 위치하여 수개의 도체가 이격 배치되어 단위전극을 형성하고, 상기 각각의 단위전극이 각각의 스위치를 통해 병렬 연결된 제 2전극;을 포함하고,
상기 스위치를 순차적으로 온(On)을 하여 상기 제 2전극의 단위전극이 순차적으로 연결되는 가변 커패시터.
A first electrode of a cylindrical shape having one conductor;
An insulator surrounding the outside of the first electrode;
And a second electrode disposed on the outer side of the insulator to form a plurality of conductors spaced apart from each other to form a unit electrode and each of the unit electrodes being connected in parallel through respective switches,
And the unit electrodes of the second electrode are sequentially connected by turning on the switches sequentially.
상기 제 2전극의 단위전극은 동일한 면적을 가지는 가변 커패시터.
6. The method of claim 5,
And the unit electrodes of the second electrode have the same area.
상기 제 1전극은 음극이고, 상기 제 2전극은 양극인 가변 커패시터.
6. The method of claim 5,
Wherein the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
상기 제2전극은 절연체의 곡률과 대응되도록 절연체의 외주면을 따라 복수로 이격되어 배치되는 가변 커패시터.
6. The method of claim 5,
And the second electrodes are spaced apart from each other along the outer circumferential surface of the insulator so as to correspond to the curvature of the insulator.
상기 제 2전극은 환형으로 이루어지고, 절연체의 외측에 수직 방향으로 복수로 이격되어 배치되는 가변 커패시터.
6. The method of claim 5,
Wherein the second electrode is formed in an annular shape and is arranged at a plurality of positions spaced apart from each other in a vertical direction on the outer side of the insulator.
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