KR20190072148A - 저역 필터가 적용된 통신 회로 - Google Patents

저역 필터가 적용된 통신 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아이솔레이터를 통해 고압 및 저압 통신 신호가 송수신되는 각각의 회로에 저역 필터를 연결함으로써, 고압 및 저압 통신 신호가 트랜션트되는 시점에 노이즈가 발생하는 것을 방지할 수 있는 저역 필터가 적용된 통신 회로에 관한 것이다.

Description

저역 필터가 적용된 통신 회로{Communication circuit using a low-pass filter}
본 발명은 저역 필터가 적용된 통신 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 아이솔레이터를 통해 고압 및 저압 통신 신호가 송수신되는 각각의 회로에 저역 필터를 연결함으로써, 고압 및 저압 통신 신호가 트랜션트되는 시점에 노이즈가 발생하는 것을 방지할 수 있는 저역 필터가 적용된 통신 회로에 관한 것이다.
비가역 회로 소자 중 하나인 아이솔레이터는 페라이트의 마이크로파 회절현상을 이용한 비가역적 특성을 갖는 수동소자로, 증폭기의 안정 동작, 임피던스 정합, 반사파제거 등의 기능을 수행하여 시스템의 안정화에 중요한 역할을 담당하는 소자이다.
한편, 이러한 아이솔레이터는 순방향의 대역필터로서의 기능을 갖고 있기 때문에, 통과 대역으로부터 떨어져 있는 주파수 대역들에 대해서는 큰 감쇄량을 갖는 특성이 있으며, 이러한 특성을 가진 아이솔레이터를 배터리 관리 시스템(Battery management system; BMS)에 적용하는 경우, 배터리 관리 시스템의 고압 및 저압 통신 신호의 송수신을 가능하게 하는 역할을 할 수 있다.
다만, 종래에는, 배터리 관리 시스템에 아이솔레이터를 적용하여 고압 및 저압 통신 신호의 송수신이 가능하도록 하는 경우, 통신 신호의 송신 및 수신 상태를 변경하는 과정의 트랜션트(transient: 정지 및 동작 상태가 급격히 변할 때 발생하는 현상)시점에서 전원이 불안정해져, 빈번히 노이즈가 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 아이솔레이터를 통해 고압 및 저압 통신 신호가 송수신되는 각각의 회로에 저역 필터를 연결함으로써, 고압 및 저압 통신 신호가 트랜션트되는 시점에 노이즈가 발생하는 것을 방지할 수 있는 저역 필터가 적용된 통신 회로를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 저역 필터를 고압 및 저압 통신 신호가 송수신되는 각각의 회로의 출력포트에 근접하게 연결함으로써, 저역 필터를 통과한 후, 통신 신호에 이상 변화가 발생하는 것을 차단하며, 그로 인해, 고압 및 저압 통신 신호가 트랜션트되는 시점에 노이즈가 발생하는 것 또한 보다 효과적으로 방지할 수 있는 저역 필터가 적용된 통신 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저역 필터가 적용된 통신 회로는, 고압 및 저압 통신 신호의 전파 방향을 제어하는 아이솔레이터와, 상기 아이솔레이터와 상기 고압 통신 신호를 송수신하는 고압 통신 신호 송신부 및 고압 통신 신호 수신부를 통해 연결되는 집적회로와, 상기 아이솔레이터와 상기 저압 통신 신호를 송수신하는 저압 통신 신호 송신부 및 저압 통신 신호 수신부를 통해 연결되는 마이콤와, 상기 고압 통신 신호 송신부, 고압 통신 신호 수신부, 저압 통신 신호 송신부 및 저압 통신 신호 수신부에 각각 연결되며, 인가되는 통신 신호 중 특정 주파수 이하의 상기 통신 신호를 통과시키는 복수의 저역 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 저역 필터는, 고압 통신 신호 송신 출력포트, 고압 통신 신호 수신 출력포트, 저압 통신 신호 송신 출력포트 및 저압 통신 신호 수신 출력포트로부터 소정 거리 이내에 각각 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 저역 필터는, 상기 고압 통신 신호 송신 출력포트, 고압 통신 신호 수신 출력포트, 저압 통신 신호 송신 출력포트 및 저압 통신 신호 수신 출력포트로부터 10mm 이내에 각각 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 저역 필터가 적용된 통신 회로는, 상기 고압 통신 신호 송신부, 고압 통신 신호 수신부, 저압 통신 신호 송신부 및 저압 통신 신호 수신부에 각각 연결되며, 인가되는 전류를 제어하는 복수의 저항을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 저역 필터는, 고압 통신 신호 송신 출력포트, 고압 통신 신호 수신 출력포트, 저압 통신 신호 송신 출력포트 및 저압 통신 신호 수신 출력포트로부터 소정 거리 이내에 각각 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 저항은, 상기 고압 통신 신호 송신 출력포트, 고압 통신 신호 수신 출력포트, 저압 통신 신호 송신 출력포트 및 저압 통신 신호 수신 출력포트와, 상기 복수의 저역 필터의 사이에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 아이솔레이터를 통해 고압 및 저압 통신 신호가 송수신되는 각각의 회로에 저역 필터를 연결함으로써, 고압 및 저압 통신 신호가 트랜션트되는 시점에 노이즈가 발생하는 것을 방지할 수 있는 저역 필터가 적용된 통신 회로가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 저역 필터를 고압 및 저압 통신 신호가 송수신되는 각각의 회로의 출력포트에 근접하게 연결함으로써, 저역 필터를 통과한 후, 통신 신호에 이상 변화가 발생하는 것을 방지하며, 그로 인해, 고압 및 저압 통신 신호가 트랜션트되는 시점에 노이즈가 발생하는 것 또한 보다 효과적으로 방지할 수 있는 저역 필터가 적용된 통신 회로가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 필터가 적용된 통신 회로의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 필터가 적용된 통신 회로의 출력포트 및 저역 필터 간의 거리를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 필터가 적용된 통신 회로(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
다만, 도 1에 도시된 저역 필터가 적용된 통신 회로(100)는 일 실시예에 따른 것으로, 그 구성요소들이 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있음을 유의한다.
또한, 도 1에 도시된 저역 필터가 적용된 통신 회로(100)는 아이솔레이터(Isolator)가 적용될 수 있는 분야라면 어떠한 기술 분야에도 적용될 수 있음을 유의한다.
먼저, 도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 필터가 적용된 통신 회로(100)는 아이솔레이터(110), 집적회로(120) 및 마이콤(130)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 아이솔레이터(110)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 집적회로(120)로부터 송수신되는 고압 통신 신호 및 마이콤(130)으로부터 송수신되는 저압 통신 신호의 전파 방향을 제어하며, 통신 신호의 송신 및 수신 상태를 변경하는 역할을 할 수 있다.
이때, 집적회로(120)로부터 송수신되는 고압 통신 신호 및 마이콤(130)으로부터 송수신되는 저압 통신 신호는 UART 통신 신호 및 고장 신호(Fault signal)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
또한 이때, 아이솔레이터(110)는 배터리 관리 시스템(Battery management system; BMS) 등에 사용되는 아이솔레이터(110)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
다음으로, 집적회로(120)는 고압 통신 신호 송신부(121) 및 고압 통신 신호 수신부(122)를 통해 아이솔레이터(110)와 고압 통신 신호를 송수신할 수 있으며, 다양한 소자가 집적화된 반도체(예를 들어, Application specific integrated circuit; ASIC 및 BMIC)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
한편, 고압 통신 신호 송신부(121)는, 아이솔레이터(110)로부터 인가되는 고압 통신 신호를 집적회로(120)로 송신하는 역할을 하며, 전류가 흐를 수 있는 회로로서 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
이때, 고압 통신 신호 송신부(121)에는 아이솔레이터(110)로부터 인가되는 고압 통신 신호 중 특정 주파수 이하의 고압 통신 신호만을 필터링하여 통과시키는 제1 저역 필터(121a) 및 아이솔레이터(110)로부터 인가되는 전류량을 제어하는 제1 저항(121b)이 연결될 수 있다.
여기서, 특정 주파수는, 저항 및 캐패시터에 의해 가변될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 필터가 적용된 통신 회로는 저항 및 캐패시터를 이용하여 필요로 하는 주파수 이하의 통신 신호만이 통과되도록 제어할 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 제1 저역 필터(121a)는 고압 통신 신호 송신부(121)의 고압 통신 신호가 출력되는 고압 통신 신호 송신 출력포트(121c)로부터 소정 거리 이내에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
여기서, 소정 거리는, 제1 저역 필터(121a)와 고압 통신 신호 송신 출력포트(121c)가 연결될 수 있는 최소한의 거리를 의미할 수 있다.
이때, 소정 거리는, 제1 저역 필터(121a)와 고압 통신 신호 송신 출력포트(121c)의 사이에 부재(예를 들어, 제1 저항(121b) 등)가 연결될 수 있는 공간이 형성되도록 하는 최소한의 거리를 의미할 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다. 예를 들어, 소정 거리는, 제1 저역 필터(121a)와 고압 통신 신호 송신 출력포트(121c)의 사이에 후술되는 제1 저항(121b)이 연결될 수 있는 공간이 형성되도록 하는 10mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
또한, 도 2를 참조하면, 제1 저항(121b)은 고압 통신 신호 송신 출력포트(121c)와 제1 저역 필터(121a) 사이에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
한편, 고압 통신 신호 수신부(122)는, 집적회로(120)로부터 인가되는 고압 통신 신호를 아이솔레이터(110)로 송신하는 역할을 하며, 전류가 흐를 수 있는 회로로서 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
이때, 고압 통신 신호 수신부(122)에는 집적회로(120)로부터 인가되는 고압 통신 신호 중 특정 주파수 이하의 고압 통신 신호만을 필터링하여 통과시키는 제2 저역 필터(122a) 및 집적회로(120)로부터 인가되는 전류량을 제어하는 제2 저항(122b)이 연결될 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 여기서 제2 저역 필터(122a)는 고압 통신 신호 수신부(122)의 고압 통신 신호가 출력되는 고압 통신 신호 수신 출력포트(122c)로부터 소정 거리 이내에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
여기서, 소정 거리는, 제2 저역 필터(122a)와 고압 통신 신호 수신 출력포트(122c)가 연결될 수 있는 최소한의 거리를 의미할 수 있다.
이때, 소정 거리는, 제2 저역 필터(122a)와 고압 통신 신호 수신 출력포트(122c)의 사이에 부재(예를 들어, 제2 저항(122b) 등)가 연결될 수 있는 공간이 형성되도록 하는 최소한의 거리를 의미할 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다. 예를 들어, 소정 거리는, 제1 저역 필터(122a)와 고압 통신 신호 수신 출력포트(122c)의 사이에 후술되는 제1 저항(122b)이 연결될 수 있는 공간이 형성되도록 하는 10mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
또한, 도 2를 참조하면, 제2 저항(122b)은 고압 통신 신호 수신 출력포트(122c)와 제2 저역 필터(122a) 사이에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
다음으로, 마이콤(130)은 저압 통신 신호 수신부(131) 및 저압 통신 신호 송신부(132)를 통해 아이솔레이터(110)와 저압 통신 신호를 송수신할 수 있으며, 배터리 관리 시스템 내에 구비되는 MCU(Micro controller unit)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
한편, 저압 통신 신호 수신부(131)는, 마이콤(130)으로부터 인가되는 저압 통신 신호를 아이솔레이터(110)로 송신하는 역할을 하며, 전류가 흐를 수 있는 회로로서 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
이때, 저압 통신 신호 수신부(131)에는 마이콤(130)으로부터 인가되는 저압 통신 신호 중 특정 주파수 이하의 고압 통신 신호만을 필터링하여 통과시키는 제3 저역 필터(131a) 및 마이콤(130)으로부터 인가되는 전류량을 제어하는 제3 저항(131b)이 연결될 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 여기서 제3 저역 필터(131a)는 저압 통신 신호 수신부(131)의 저압 통신 신호가 출력되는 저압 통신 신호 수신 출력포트(131c)로부터 소정 거리 이내에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
여기서, 소정 거리는, 제3 저역 필터(131a)와 저압 통신 신호 수신 출력포트(131c)가 연결될 수 있는 최소한의 거리를 의미할 수 있다.
이때, 소정 거리는, 제3 저역 필터(131a)와 저압 통신 신호 수신 출력포트(131c)의 사이에 부재(예를 들어, 제3 저항(131b) 등)가 연결될 수 있는 공간이 형성되도록 하는 최소한의 거리를 의미할 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다. 예를 들어, 소정 거리는, 제3 저역 필터(131a)와 저압 통신 신호 수신 출력포트(131c)의 사이에 후술되는 제3 저항(131b)이 연결될 수 있는 공간이 형성되도록 하는 10mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
또한, 도 2를 참조하면, 제3 저항(131b)은 저압 통신 신호 수신 출력포트(131c)와 제3 저역 필터(131a) 사이에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
한편, 저압 통신 신호 송신부(132)는, 아이솔레이터(110)로부터 인가되는 저압 통신 신호를 마이콤(130)으로 송신하는 역할을 하며, 전류가 흐를 수 있는 회로로서 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
이때, 저압 통신 신호 송신부(132)에는 아이솔레이터(110)로부터 인가되는 저압 통신 신호 중 특정 주파수 이하의 저압 통신 신호만을 필터링하여 통과시키는 제4 저역 필터(132a) 및 아이솔레이터(110)로부터 인가되는 전류량을 제어하는 제4 저항(132b)이 연결될 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 여기서 제4 저역 필터(132a)는 저압 통신 신호 송신부(132)의 저압 통신 신호가 출력되는 저압 통신 신호 송신 출력포트(132c)로부터 소정 거리 이내에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
여기서, 소정 거리는, 제4 저역 필터(132a)와 저압 통신 신호 송신 출력포트(132c)가 연결될 수 있는 최소한의 거리를 의미할 수 있다.
이때, 소정 거리는, 제4 저역 필터(132a)와 저압 통신 신호 송신 출력포트(132c)의 사이에 부재(예를 들어, 제4 저항(132b) 등)가 연결될 수 있는 공간이 형성되도록 하는 최소한의 거리를 의미할 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다. 예를 들어, 소정 거리는, 제4 저역 필터(132a)와 저압 통신 신호 송신 출력포트(132c)의 사이에 후술되는 제4 저항(132b)이 연결될 수 있는 공간이 형성되도록 하는 10mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
또한, 도 2를 참조하면, 제4 저항(132b)은 저압 통신 신호 송신 출력포트(132c)와 제4 저역 필터(132a) 사이에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 필터가 적용된 통신 회로(100)는 저역 필터(121a, 122a, 131a 및 132a)를 이용하여 아이솔레이터(110)로부터 인가되는 통신 신호 중 특정 주파수 이하의 통신 신호만을 필터링하여 통과시킴으로써, 아이솔레이터(110)에서 통신 신호의 송신 및 수신 상태를 보다 안정적으로 변경할 수 있도록 하며, 그로 인해, 통신 신호의 송신 및 수신 상태를 변경하는 과정에서 노이즈가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 필터가 적용된 통신 회로(100)는 저역 필터(121a, 122a, 131a 및 132a)를 이용하여 아이솔레이터(110)로부터 인가되는 통신 신호 중 특정 주파수 이하의 통신 신호만을 필터링하여 통과시키되, 저역 필터(121a, 122a, 131a 및 132a)를 통신 신호가 출력되는 통신 신호 송수신 출력포트(121c, 122c, 131c 및 132c)로부터 소정 거리 이내에 연결시킴으로써, 저역 필터(121a, 122a, 131a 및 132a)를 통과한 통신 신호에 이상 변화가 발생하는 것을 최소화할 수 있으며, 그로 인해, 통신 신호의 송신 및 수신 상태를 변경하는 과정에서 노이즈가 발생하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.
100: 저역 필터가 적용된 통신 회로.
110: 아이솔레이터
120: 집적회로
121: 고압 통신 신호 송신부
121a: 제1 저역 필터
121b: 제1 저항
121c: 고압 통신 신호 송신 출력포트
122: 고압 통신 신호 수신부
122a: 제2 저역 필터
122b: 제2 저항
122c: 고압 통신 신호 수신 출력포트
130: 마이콤
131: 저압 통신 신호 수신부
131a: 제3 저역 필터
131b: 제3 저항
131c: 저압 통신 신호 수신 출력포트
132: 저압 통신 신호 송신부
132a: 제4 저역 필터
132b: 제4 저항
133c: 저압 통신 신호 송신 출력포트

Claims (6)

  1. 고압 및 저압 통신 신호의 전파 방향을 제어하는 아이솔레이터;
    상기 아이솔레이터와 상기 고압 통신 신호를 송수신하는 고압 통신 신호 송신부 및 고압 통신 신호 수신부를 통해 연결되는 집적회로;
    상기 아이솔레이터와 상기 저압 통신 신호를 송수신하는 저압 통신 신호 송신부 및 저압 통신 신호 수신부를 통해 연결되는 마이콤; 및
    상기 고압 통신 신호 송신부, 고압 통신 신호 수신부, 저압 통신 신호 송신부 및 저압 통신 신호 수신부에 각각 연결되며, 인가되는 통신 신호 중 특정 주파수 이하의 상기 통신 신호를 통과시키는 복수의 저역 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    저역 필터가 적용된 통신 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 저역 필터는,
    고압 통신 신호 송신 출력포트, 고압 통신 신호 수신 출력포트, 저압 통신 신호 송신 출력포트 및 저압 통신 신호 수신 출력포트로부터 소정 거리 이내에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는,
    저역 필터가 적용된 통신 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 저역 필터는,
    상기 고압 통신 신호 송신 출력포트, 고압 통신 신호 수신 출력포트, 저압 통신 신호 송신 출력포트 및 저압 통신 신호 수신 출력포트로부터 10mm 이내에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는,
    저역 필터가 적용된 통신 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저역 필터가 적용된 통신 회로는,
    상기 고압 통신 신호 송신부, 고압 통신 신호 수신부, 저압 통신 신호 송신부 및 저압 통신 신호 수신부에 각각 연결되며, 인가되는 전류를 제어하는 복수의 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    저역 필터가 적용된 통신 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 저역 필터는,
    고압 통신 신호 송신 출력포트, 고압 통신 신호 수신 출력포트, 저압 통신 신호 송신 출력포트 및 저압 통신 신호 수신 출력포트로부터 소정 거리 이내에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는,
    저역 필터가 적용된 통신 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 저항은,
    상기 고압 통신 신호 송신 출력포트, 고압 통신 신호 수신 출력포트, 저압 통신 신호 송신 출력포트 및 저압 통신 신호 수신 출력포트와, 상기 복수의 저역 필터의 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    저역 필터가 적용된 통신 회로.
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