KR20210106008A

KR20210106008A - Dc 모터용 emi 필터

Info

Publication number: KR20210106008A
Application number: KR1020217025866A
Authority: KR
Inventors: 보 후
Original assignee: 존슨 일렉트릭 인터내셔널 아게
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2021-08-27
Also published as: US11606008B2; KR102408913B1; EP3895284A1; US20210344257A1; JP2022515921A; EP3895284A4; WO2020147073A1; JP7130880B2; CN113348608A

Abstract

DC 모터(10)에 적절한 전자기 간섭(EMI) 필터(32)가 제공된다. EMI 필터(32)는 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력(36a, 36b)을 갖는 EMI 억제 회로(34)와, 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력 중 하나에 결합되어 MW 주파수 대역에서 모터 인덕턴스를 증가시키는 MW 대역 전력 쵸크(power choke)(44)를 포함한다.

Description

DC 모터용 EMI 필터

본 발명은 DC 모터용 특히 MW 주파수 대역에서의 모터 방출의 제한용 EMI 필터에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 EMI 필터를 갖는 DC 모터, 그러한 DC 모터를 활용한 밸브 액추에이터, 및 DC 모터의 MW 주파수 대역 방출을 억제하는 방법에 관한 것이다.

DC 모터 필터는, 기생 잡음 경로를 만드는 복잡한 단부 캡 구조로 인해, 전자기 간섭(EMI) 쵸크(choke), 접지 커패시터 및 라인 커패시터로 종래에는 실현된다. 그러한 해법의 성능은 국제무선특별위원회(CISPR: Comite International Special des Perturbations Radioelectriques), 클래스 5 요건을 충족하기에는 불충분하다. 이 표준은, 특히 자동차 전자 마켓에서 차체 전자기기에 대한 점점 더 인기를 얻고 있는 벤치마크 및 요건이다.

일부 기존의 제품이, 소스 위치에서의 잡음을 억제하기 위해 배리스터(varistor)를 사용함으로써 CISPR 25, 클래스 5 기준을 충족한다. 그러나 그러한 해법은 종래에는 2㎌ 초과인 대형 커패시터를 필요로 하며, 디바이스는 과도 전류 제어에는 효과가 없다. 과도 전류 제어 응용은, 보통 수백 nF로 제한되는 제한된 입력 커패시턴스 요건을 종래에는 갖는다.

본 발명은, 과도 전류 제어에 여전히 적절하면서도, MW(0.52-1.8MHz), FM(76-108MHz), RKE(300-330MHz, 420-450MHz), DAB(174-241MHz), 및 TV IV/V(420-450MHz)에서 CISPR 25, 클래스 5 기준을 충족하는 DC 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 제1 양상에 따라, DC 모터용 전자기 간섭(EMI) 필터가 제공되며, EMI 필터는 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력을 갖는 EMI 억제 회로; 및 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력 중 하나에 결합되어 MW 주파수 대역에서 모터 인덕턴스를 증가시키는 MW 대역 전력 쵸크를 포함한다.

CISPR 25, 클래스 5 기준을 충족하기 위해, DC 모터의 EMI는 특정한 미리 결정된 스레시홀드 아래로 떨어져야 한다. 고 주파수 EMI가 지금까지 상대적으로 용이하게 해결되었으며; 그러나 MW 대역 EMI를 억제하기 위해, 고 입력 커패시턴스가 필요하였다. 본 발명은 이 문제를 적어도 하나의 MW 대역 전력 쵸크를 제공해 해결하여, 훨씬 더 낮은 입력 커패시턴스가 사용되게 하며 그에 따라 과도 전류 제어를 위해 필터링된 DC 모터의 적용을 허용한다.

바람직하게도, 2개의 이러한 MW 대역 전력 쵸크가, 각각 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력에 결합되어 제공될 수 도 있다.

바람직한 실시예에서, 2개의 MW 대역 전력 쵸크가 제공되어, 단일 MW 대역 전력 쵸크와 비교하여 조정성(tunability) 및/또는 EMI 감소의 용이성을 개선할 수 도 있다.

선택적으로, MW 대역 전력 쵸크는 조정 가능한 인덕턴스 전력 쵸크일 수 도 있다.

조정 가능한 인덕턴스 전력 쵸크는 사용자가 인덕턴스를 조정하게 하며, 그에 따라 미리 결정된 대역으로의 MW 주파수 대역 EMI 억제를 허용하는 장점을 갖는다. 인덕턴스를 필요에 따라 단지 조정함으로써, 너무 큰 인덕터를 사용하여 모터 성능에 결국 부정적인 영향을 주는 위험이 적다.

일 바람직한 실시예에서, MW 대역 전력 쵸크는 페라이트 코어 코일을 포함할 수 도 있다. 페라이트 코어 코일은 MnZn 페라이트 로드(rod) 주위에 감기는 코일을 포함할 수 도 있다.

페라이트 코어 코일은 EMI 필터에 쉽게 통합될 수 있는 간단한 인덕터이며, MnZn 로드는 주어진 인덕터 크기에 대해 MW 주파수 대역 내에서 고성능 EMI 억제를 제공한다. 이로 인해 더 콤팩트한 필터가 제조될 수 있다.

선택적으로, MW 대역 전력 쵸크는 표면 장착 디바이스(SMD: Surface-Mounted Device) 전력 쵸크를 포함할 수 도 있다.

SMD는 관련 회로 기판에 더 쉽게 장착되며, 그러므로 EMI 필터의 제조는 그에 따라 간략화될 수 도 있다.

일 실시예에서, MW 대역 전력 쵸크는 적어도 25μH, 더욱 바람직하게는 적어도 50μH, 및 추가로 또는 대안적으로는 25 내지 125μH의 범위에서, 더욱 바람직하게는 50 내지 100μH의 범위에서의 인덕턴스를 가질 수 도 있다. 하나의 대표적 실시예가 53μH의 인덕턴스를 갖고 제공된다.

이러한 스케일의 인덕턴스는 바람직하게는 이 범위 내에서 조정 가능하며, MW 주파수 대역 억제에 이상적이다. 그러나 상이한 특징의 모터가 상이한 최적치를 야기할 수 도 있음을 인식해야 할 것이다.

바람직하게도, EMI 억제 회로는 다수의 Y-커패시터 및 다수의 션트 저항(shunt resistor)을 포함할 수 도 있다.

그러한 구조를 갖는 EMI 억제 회로는 간단하며 고 주파수 EMI를 비용 효과적으로 억제하는 효과적인 수단이다.

본 발명의 제2 양상에 따라, 제1 및 제2 모터 단자와, 본 발명의 제1 양상에 따른 EMI 필터를 포함하며, 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력은 제1 및 제2 모터 단자에 연결되는, DC 모터가 제공된다.

그러한 EMI 필터를 갖는 DC 모터는, 종래의 MW 대역 EMI 필터에 대해서 보다는 훨씬 더 낮은 입력 커패시턴스 요건이 주어진다면, 과도 전류 제어에 또한 적절하면서도, 필요한 CISPR 기준을 충족하게 될 수 있다.

DC 모터는, 제1 DC 모터 단자 입력과 제1 모터 단자 사이에 결합되는 모터 전력 쵸크와, 제2 DC 모터 단자 입력과 제2 모터 단자 사이에 결합되는 모터 전력 쵸크를 선택적으로 포함한다.

그러한 구성은 모터를 위해 개선된 EMI 억제를 제공하여, 크거나 복잡한 회로를 갖는 EMI 필터에 대한 필요를 감소시킬 수 도 있다.

더 나아가, DC 모터의 정류자에 연결된 배리스터가 제공될 수 도 있으며, 제1 및 제2 모터 단자 각각은 정류자와 브러시-연결된다(in brushed communication).

배리스터는 또한 서지 보호를 제공할 수도 있으며, 그에 따라 DC 모터를 위한 EMI 억제에 결과적으로 개선된 효과를 가질 수 도 있다.

본 발명의 제3 양상에 따라, 본 발명의 제2 양상에 따른 DC 모터를 포함하는 밸브 액추에이터가 제공된다.

그러한 DC 모터를 사용하는 밸브 액추에이터가, 자동차 산업 표준으로서 점점 더 필요하게 되고 있는 필요한 CISPR 기준을 충족할 것이다.

본 발명의 제4 양상에 따라, DC 모터의 MW 주파수 대역 방출을 억제하는 방법이 제공되며, 이 방법은 a] 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력을 갖는 EMI 억제 회로를 DC 모터의 제1 및 제2 모터 단자에 부착하는 단계; b] MW 대역 전력 쵸크를 EMI 억제 회로의 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력 중 하나에 결합하는 단계; 및 c] DC 모터의 미리 결정된 MW 주파수 대역 방출 기준이 충족될 때까지 MW 대역 전력 쵸크의 인덕턴스를 조정하는 단계를 포함한다.

조정 가능한 EMI 필터로 인해 MW 주파수 대역에서의 EMI는 필요한 만큼만 억제될 수 있다. 이로 인해, DC 모터는, 모터 성능을 상당히 방해하지 않고도, 미리 결정된 기준과의 부합성을 명시하는 특정 응용에 사용될 수 있다.

바람직하게도, 미리 결정된 MW 주파수 대역 방출 기준은 MW 주파수 대역에서 CISPR 25, 클래스 5일 수 도 있다.

이들 기준에 충족하도록 필터를 조정함으로써, 자동차 응용에 포함하기 적절한 디바이스를 만들기에 훨씬 더 간단하게 된다.

본 발명은 이제 수반하는 도면을 참조하여 예를 들어서만 더욱 구체적으로 기재될 것이다.
도 1은, 본 발명에 사용하기에 적절한, 종래기술에 따른 DC 모터의 일 실시예의 사시도를 도시한다.
도 2는, 도 1의 DC 모터의 횡단면을 도시한다.
도 3은, 본 발명의 제1 양상에 따른 EMI 필터의 제1 실시예를 갖는 도 1의 DC 모터의 사시도를 도시한다.
도 4는, 도 3에 도시한 EMI 필터와 DC 모터의 대표적 회로도를 도시한다.
도 5는, 본 발명의 제3 양상에 따른 도 3의 EMI 필터와 DC 모터를 갖는 밸브 액추에이터의 사시도를 도시한다.
도 6은, 본 발명의 제1 양상에 따른 EMI 필터의 제2 실시예를 갖는 도 1의 DC 모터의 사시도를 도시한다.
도 7은, 본 발명의 제1 양상에 따른 EMI 필터의 제3 실시예에 결합되는 도 1의 DC 모터의 대표적인 회로도를 도시한다.
도 8은, 본 발명의 제1 양상에 따른 EMI 필터의 제4 실시예에 결합되는 도 1의 DC 모터의 대표적 회로도를 도시한다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 DC 모터(일반적으로 10으로 참조됨)가 기재되어 있다. DC 모터(10)는, 고정자와 회전자를 에워싸는 모터 하우징(12)을 포함하며, 출력 샤프트(14)는 회전자와 연결할 수 있도록 모터 하우징(12)으로부터 연장되어, 구동이 DC 모터(10)로부터 전해지게 한다.

단부 캡(16)이 제공되어, 모터 하우징(12)의 일 단부를 시일링하며, 그 내부에 샤프트-수용 애퍼쳐(18)를 가져, 출력 샤프트(14)가 관통하여 연장하게 하거나, 실제 출력 샤프트(14)에 대한 베어링으로서 동작하게 한다.

DC 모터(10)는 제1 및 제2 모터 단자(20a, 20b)를 가지며, 이 모터 단자는 그 내부 구성요소로 전기 연결이 되게 하며, 이들 제1 및 제2 모터 단자(20a, 20b)는 여기서 한 쌍의 스탭(stab)으로 제공되며, 이러한 스탭은 노출된 전도성 표면을 드러내도록 단부 캡(16)을 통해 연장한다. 접지 핀(20c)이 또한 단부 캡(16) 상에 제공되며, 제1 및 제2 모터 단자(20a, 20b)로부터 전기적으로 절연된다.

도 2는 모터 하우징(12) 내부의 전기 연결을 도시한다. 회전자는 정류자(22)에 연결되며, 정류자(22)는 바람직하게는 또한 배리스터, 더욱 바람직하게는 링 배리스터(24)에 연결된다. 그러한 배리스터는, 정류자(22)가 DC 모터(10)의 브러시(26a, 26b)에 대하여 회전함에 따라 서지 전압에 의해 발생한 잡음을 감소시킬 수 도 있다.

제1 및 제2 브러시(26a, 26b)가 또한 그 후 제공되며, 제1 및 제2 모터 단자(20a, 20b)를 정류자(22)에 각각 결합한다. EMI 억제의 초기 수단으로서, 모터 전력 쵸크(28)와 접지 커패시터(30)가 제1 모터 단자(20a)와 브러시(26a) 사이와 제2 모터 단자(20b)와 브러시(26b) 사이에 위치 지정되는 것이 바람직하다. 바람직하게도, 모터 전력 쵸크(28)는 페라이트-코어 코일로서 제공되며, 이때 접지 커패시터(30)는 바람직하게는 Y-커패시터로서 제공된다.

도 3은 본 발명의 EMI 필터(32)를 도시한다. 각각 제1 및 제2 DC 모터 단자(20a, 20b)와 맞물릴 수 있는 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력(36a, 36b)을 갖는 EMI 억제 회로(34)가 있다. 여기서, 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력(36a, 36b)은, EMI 억제 회로(34)의 회로 기판(38), 바람직하게는 인쇄회로 기판을 통해 연장하는 전도성 요소에서 스프렁 죠(sprung jaw)로서 형성된다. 대응하는 접지 핀 입력(36c)이 또한 제공되며, EMI 억제 회로(34)의 DC 모터(10)의 단부 캡(16) 상에의 장착의 용이성 또는 안정성을 개선하는 역할을 할 수 도 있다.

회로 기판(38)은 바람직하게는 수용 애퍼쳐를 포함하며, 이들 애퍼쳐를 통해, DC 모터(10)의 출력 샤프트(14)가 필요하다면 연장할 수 도 있다.

EMI 억제 회로(34)는 고 주파수 EMI를 억제하도록 제공된다. 이점은 바람직하게는 다수의 커패시터(40), 바람직하게는 Y-커패시터와, 다수의 션트 저항(42) - 제1 및 제2 DC 모터 단자(20a, 20b)에 전기적으로 연결됨 - 의 제공에 의해 달성된다. 이점은 도 4의 전기 회로도에서 볼 수 있다.

그러나 고 주파수 EMI 억제 외에, 제1 및 제2 모터 단자(20a, 20b)에 각각 연결되며, 바람직하게는 EMI 억제 회로(34)로부터 먼 한 쌍의 MW 대역 전력 쵸크(44)가 또한 제공된다. 이들 MW 대역 전력 쵸크(44)는 MW 주파수 대역에서 EMI를 억제하도록 설계된다.

MW 대역 전력 쵸크(44)는, 페라이트 로드(48) 주위에 감기는 코일 권선(46)을 갖는 페라이트 코어 코일로서 제공된다. 페라이트 로드(48)는 NiZn 페라이트 로드로부터 형성될 수 있지만, MnZn 페라이트 로드는 주어진 크기의 페라이트 로드에 대해 뛰어난 속성을 가질 수 도 있어서, 주어진 인덕턴스에 대한 MW 대역 전력 쵸크(44)의 크기를 감소시킬 수 도 있다. 각각의 MW 대역 전력 쵸크(44)는 코일 권선(46)의 제1 단부에서 대응하는 제1 및 제2 모터 단자(20a, 20b)에 전기적으로 연결되며, 이때 코일 권선(46)의 제2 단부는 추가 구성요소로의 전진(onwards) 전기 연결을 위한 자유 전기 접촉(50)을 가지며, 이러한 구성은 용이하게 하기 위해 삽입 가능한 전기 전도성 핀으로서 제공될 수 있다.

적절한 MW 대역 EMI 억제를 제공하기 위해, MW 대역 전력 쵸크(44)에 대해 53μH 인덕터를 사용하는 것이 바람직하지만; 적절한 MW 대역 EMI 억제가, 500Hz에서 측정될 때, 대략 25 내지 125μH의 영역 중 어떤 값이지만, 더 바람직하게는 1kHz 1V에서 측정될 때 50 내지 100μH의 범위에 있는 인덕턴스를 갖는 인덕터로 달성될 수 있음을 인식해야 할 것이다. 이러한 구성은, 0.3 내지 0.55mm의 범위의 직경을 갖는 구리 와이어로 형성되는 코일 권선(46)을 가정한다. 최소 인덕턴스가 최대 인덕턴스보다 더 중요할 수 도 있으며, 이는 더 대형의 인덕턴스 전력 쵸크(44)가 또한 적절할 수 도 있기 때문임을 인식해야 할 것이다. 이처럼, 인덕턴스는 적어도 25μH 및 더 바람직하게는 적어도 50μH인 것이 바람직하다.

인덕턴스 적대치는 코일에 사용되는 와이어의 직경과 측정 주파수에 의존할 것이며, 당업자는 그러므로 이 인덕턴스가 필요한 억제 환경을 기초로 하여 조정될 수 있음을 이해할 것임을 주목해야 한다.

단지 예를 들어, 본 실시예에서 사용되는 바와 같은 0.55mm 직경 구리 코일은 일단 감기면 98mΩ의 DC 저항, 80턴 및 7.6mm의 외부 직경을 가질 수 도 있다. 이점은 결국 500Hz에서 53μH의 측정 가능한 인덕턴스와, 1kHz에서 69μH의 측정 가능한 인덕턴스를 야기할 것이다.

0.45mm 직경 구리 코일은, 대조적으로, 일단 감기면 117mΩ의 DC 저항, 80턴 및 5.9mm의 외부 직경을 가질 수 도 있다. 이점은 결국 500Hz에서 53μH의 측정 가능한 인덕턴스를 야기하지만, 1kHz에서 63μH의 측정 가능한 인덕턴스를 야기할 것이다.

0.30mm 직경 구리 코일은 일단 감기면 275mΩ의 DC 저항, 85턴 및 4.4mm의 외부 직경을 가질 수 도 있다. 이점은 결국 500Hz에서 53μH의 측정 가능한 인덕턴스를 야기하지만, 1kHz에서 57μH의 측정 가능한 인덕턴스를 야기할 것이다.

이들 예 각각에서, 15.6mm 길이, 3mm 직경의 페라이트 로드(48)가 사용되며, 이러한 로드는 70% Fe₂O₃, 15% 산화아연, 10% 산화니켈 및 5% 산화구리로 형성된다.

이들 인덕터 각각은 MW 대역 EMI 억제를 제공하는데 적절할 것이며, 당업자가 그들의 특정한 필요에 맞도록 그들의 인덕터를 조정하는 것을 어떻게 고려할지를 나타낸다. 필요한 인덕턴스는 DC 모터(10)의 규격에 의존할 것이다.

MW 주파수 대역에서 MW 주파수 대역 방출 기준, 특히 CISPR 25, 클래스 5 기준을 충족하도록 MW 대역 EMI를 억제하기 위해, MW 대역 전력 쵸크(44)를 조정할 수 있어야 하는 것이 바람직하다.

이점으로 인해, 사용자는 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력(36a, 36b)을 갖는 EMI 억제 회로(34)를 DC 모터(10)의 제1 및 제2 모터 단자(20a, 20b)에 부착하며, 하나 이상의 MW 대역 전력 쵸크(44)를 EMI 억제 회로(34)의 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력(36a, 36b) 중 하나에 결합한 후, DC 모터(10)의 미리 결정된 MW 주파수 대역 방출 기준이 충족될 때까지 MW 대역 전력 쵸크(들)(44)의 인덕턴스를 조정함으로써, MW 대역 EMI를 허용 가능한 범위로 억제할 수 있을 것이다.

본 발명의 적절한 사용이, 특히 자동차 환경에서 사용하기 위한 밸브 액추에이터(52)의 형태로 도 5에 나타내져 있다. MW 주파수 대역에서 CISPR 25, 클래스 5 기준을 여전히 충족하면서, 과도 전류 제어가 그러한 장치에서 필요하며, 그에 따라 입력 커패시턴스는 이상적으로는 최대 수백 nF로 제한되어야 한다. 이점은 본 발명의 DC 모터(10)와 EMI 필터(32)를 사용하여 달성할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예는 도 6에 도시한다. 제1 실시예에서의 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소는 동일하거나 유사한 참조번호를 사용하여 참조될 것이며, 추가 상세한 설명은 간략화를 위해 생략할 것이다.

DC 모터(10)와 EMI 필터(132)의 EMI 억제 회로(34)는 제1 실시예로부터 변화없이 남아 있다. 그러나 제1 실시예의 페라이트 코어 코일 대신, MW 대역 전력 쵸크(144)가 그 대신 표면 장착 디바이스(SMD)(154)로서 제공될 수 있으며, 이러한 디바이스는 회로 기판(38)에 직간접적으로 장착될 수 있는 케이싱이나 패키징을 가질 수 도 있다.

그러한 SMD(154)는, PCB 장착 가능한 케이싱에 담기는 적절한 인덕터 - 다시 바람직하게는 1 내지 100μH의 범위의 인덕턴스를 가짐 - 를 포함한다. 기능 면에서, SMD(154)는 페라이트 코어 코일과 동일한 방식으로 동작하며, 그에 따라 MW 주파수 대역에서 EMI를 감소시키는 역할을 할 것으로 기대된다.

본 발명의 제3 및 제4 실시예는 도 7 및 도 8의 회로도에 예시되어 있다. 다시, 제1 및 제2 실시예의 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소는 동일하거나 유사한 참조번호를 사용하여 참조될 것이며, 추가 상세한 설명은 간략화를 위해 생략될 것이다.

그러한 경우, 단 하나의 MW 대역 전력 쵸크(244; 344)가 제공된다. 도 7의 장치는 MW 대역 전력 쵸크(244)를 예시하며, 이러한 쵸크(244)는 제1 모터 단자(20a)에 전기적으로 결합되며, 그러므로 EMI 필터(232) 및 EMI 억제 회로(34)의 제1 DC 모터 단자 입력(36a)과 전기적으로 결합된다. 도 8의 장치는 MW 대역 전력 쵸크(344)를 예시하며, 이러한 쵸크(344)는 제2 모터 단자(20b)에 전기적으로 결합되며, 그러므로 EMI 필터(332) 및 EMI 억제 회로(34)의 제2 DC 모터 단자 입력(36b)에 전기적으로 결합된다.

어느 실시예에서도, MW 대역 전력 쵸크(244; 344)는 페라이트 코어 코일, SMD 또는 당업자에게 자명할 수 도 있는 대안적인 적절한 인덕터로서 형성될 수 도 있다.

그러한 장치는 EMI 필터(232; 332)의 총 제조 비용을 감소시킬 것이지만, 미리 결정된 MW 주파수 대역 방출 기준, 바람직하게는 CISPR 25, 클래스 5 기준과의 부합성을 달성하도록 EMI 필터(323; 332)를 조정하는 것이 결국 더 어렵게 될 수 도 있다.

자명하게 될 바와 같이, 본 발명의 본 장점에 이르기 위해, 단일 MW 대역 전력 쵸크만을 사용할 수 있다. 또한, 예컨대 하나의 페라이트 코어 코일과 하나의 SMD를 사용하여, 상이한 타입의 다수의 MW 대역 전력 쵸크를 사용할 수 도 있음이 자명할 것이다.

대표적인 EMI 억제 회로를 본 발명을 위해 개괄적으로 기재하였지만, 고 주파수 EMI를 감소시키는데 적절한 대안적인 회로 구성이 또한 가능하며, 그러므로 EMI 억제 회로의 특정 구조는 본 발명의 범위 내에 남아 있으면서 변경될 수 있음이 자명할 것이다.

그러므로 MW 주파수 대역에서 EMI를 감소시키는 DC 모터용 향상된 EMI 필터를 제공하여, 하나 이상의 미리 결정된 방출 기준을 충족할 수 있다. 이러한 구성은, 큰 입력 커패시턴스를 제공할 필요가 없이도 달성할 수 있으며, 이점이 과도 전류 제어가 필요한 응용에서 중요하다.

단어, '포함하다/포함하는' 및 단어, '갖는/포함하는'은 본 발명을 참조하여 본 명세서에서 사용될 때 언급한 특성, 정수, 단계 또는 구성요소의 존재를 명시하는데 사용되지만, 하나 이상의 다른 특성, 정수, 단계 또는 구성요소 또는 이들의 그룹의 존재나 추가를 배제하지 않는다.

명료성을 위해, 별도의 실시예의 환경에서 기재한 본 발명의 특정한 특성은 단일 실시예에서 결합으로 또한 제공될 수 도 있음을 이해해야 한다. 역으로, 간략화를 위해, 단일 실시예의 환경에서 기재한 본 발명의 여러 특성은 별도로 또는 임의의 적절한 하위 결합으로 또한 제공될 수 도 있음을 이해해야 한다.

앞서 기재한 실시예는 단지 예를 통해 제공되며, 여러 다른 변경이 본 명세서에서 한정한 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다면 당업자에게 자명할 것이다.

Claims

DC 모터용 전자기 간섭(EMI) 필터로서,
제1 및 제2 DC 모터 단자 입력을 갖는 EMI 억제 회로; 및
상기 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력 중 하나에 결합되어 MW 주파수 대역에서 모터 인덕턴스를 증가시키는 MW 대역 전력 쵸크(power choke)를 포함하는,
EMI 필터.
청구항 1에 있어서, 2개의 상기 MW 대역 전력 쵸크가, 각각 상기 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력에 결합되어 제공되는, EMI 필터.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 MW 대역 전력 쵸크는 조정 가능한(tunable) 인덕턴스 전력 쵸크인, EMI 필터.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 MW 대역 전력 쵸크는 페라이트 코어 코일을 포함하는, EMI 필터.
청구항 4에 있어서, 상기 페라이트 코어 코일은 MnZn 페라이트 로드(rod) 주위에 감기는 코일을 포함하는, EMI 필터.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 MW 대역 전력 쵸크는 표면 장착 디바이스(SMD: Surface-Mounted Device) 전력 쵸크를 포함하는, EMI 필터.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 MW 대역 전력 쵸크는 적어도 25μH의 인덕턴스를 갖는, EMI 필터.
청구항 7에 있어서, 상기 MW 대역 전력 쵸크는 적어도 50μH의 인덕턴스를 갖는, EMI 필터.
청구항 7에 있어서, 상기 MW 대역 전력 쵸크는 25μH 내지 125μH 범위의 인덕턴스를 갖는, EMI 필터.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 EMI 억제 회로는 다수의 Y-커패시터 및 다수의 션트 저항(shunt resistor)을 포함하는, EMI 필터.
DC 모터로서,
제1 및 제2 모터 단자; 및
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 EMI 필터를 포함하며,
제1 및 제2 DC 모터 단자 입력이 상기 제1 및 제2 모터 단자에 연결되는, DC 모터.
청구항 11에 있어서, 상기 제1 DC 모터 단자 입력과 상기 제1 모터 단자 사이에 결합되는 모터 전력 쵸크와, 상기 제2 DC 모터 단자 입력과 상기 제2 모터 단자 사이에 결합되는 모터 전력 쵸크를 더 포함하는, DC 모터.
청구항 11 또는 청구항 12에 있어서, 상기 DC 모터의 정류자에 연결된 배리스터(varistor)를 더 포함하며, 상기 제1 및 제2 모터 단자 각각은 상기 정류자와 브러시-연결되는(in brushed communication), DC 모터.
청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 기재된 DC 모터를 포함하는 밸브 액추에이터.
DC 모터의 MW 주파수 대역 방출을 억제하는 방법으로서,
a] 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력을 갖는 EMI 억제 회로를 상기 DC 모터의 제1 및 제2 모터 단자에 부착하는 단계;
b] MW 대역 전력 쵸크를 상기 EMI 억제 회로의 제1 및 제2 DC 모터 단자 입력 중 하나에 결합하는 단계; 및
c] 상기 DC 모터의 미리 결정된 MW 주파수 대역 방출 기준이 충족될 때까지 상기 MW 대역 전력 쵸크의 인덕턴스를 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 15에 있어서, 상기 미리 결정된 MW 주파수 대역 방출 기준은 MW 주파수 대역에서 CISPR 25, 클래스 5인, 방법.