KR940002615Y1 - Transformer - Google Patents
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Abstract
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Description
도면은 이 고안의 실시예에 따른 양방향 트랜스포머의 상세 회로도이다.The figure is a detailed circuit diagram of a bidirectional transformer according to an embodiment of the present invention.
이 고안은 양방향 트랜스포머(transformer)에 관한 것으로서, 특히 디지틀 데이터(digital data)신호가 입력될 경우에는 정현파 신호를 출력하고 반대방향으로 신호가 입력될 경우에도 입력된 신호를 전송하는 양방향 트랜스포머에 관한 것이다.The present invention relates to a bidirectional transformer, and more particularly, to a bidirectional transformer that outputs a sine wave signal when a digital data signal is input and transmits the input signal even when a signal is input in the opposite direction. .
트랜스포머는 철심에 코일을 감아서 1차측에서 교류나 맥류전압을 가하면 그로인한 자력의 변화에 의해서 2차측에 교류출력이 생기는 것을 이용하여 전압을 변환하여 전송하는 기기이다. 상기한 트랜스포머는 신호의 형태를 변환하여 전송하는데 이용될 뿐만 아니라, 입력측과 출력측을 전기적으로 분리하여 연결함으로써 입력신호의 잡음으로 인한 출력측의 영향을 줄이는 효과가 뛰어나 입력측과 출력측을 연결하는 장치로서도 많이 이용되고 있다.A transformer is a device that converts and transmits a voltage by using a coil wound around an iron core and applying alternating current or pulse voltage at the primary side to generate an alternating current output at the secondary side due to the change of magnetic force. The transformer is not only used to convert and transmit a signal form, but also has an effect of reducing the influence of the output side due to noise of the input signal by electrically connecting the input side and the output side. It is used.
그러나 종래의 트랜스포머는 한쪽방향으로만 신호를 전달하는 단점이 있다.However, the conventional transformer has a disadvantage of transmitting a signal in only one direction.
이러한 단점은 신호를 양방향으로 전송하고자 하는 경우에 방향마다 각각의 트랜스포머를 사용함으로써 여러개의 트랜스포머를 필요로 하게 되어 비용이 크게 들뿐만 아니라, 회로 설계시에 넓은 공간을 필요로 하는 불편함을 발생시킨다.This drawback is not only costly but also inconvenient to use a large space in circuit design by using each transformer in each direction when a signal is to be transmitted in both directions. .
따라서 이 고안의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 한쪽방향으로 디지틀 데이터 신호가 입력될 경우에는 정현파 신호를 출력하고 반대방향으로 신호가 입력될 경우에도 입력된 신호를 전송할 수 있는 양방향 트랜스포머를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages, and when a digital data signal is input in one direction, a sinusoidal signal is output and a bidirectional signal can be transmitted even when the signal is input in the opposite direction. To provide a transformer.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 고안의 구성은, 데이터 신호선과 인에이블(enable)신호에 연결되어, 인에이블 신호에 의해 인에이블될 경우에 데이터 신호의 전류성분을 증폭하여 출력하는 전류증폭 수단과; 상기한 전류증폭수단에 연결되어, 과도전류로부터 회로를 보호하고 입력신호를 정형화시키는 정전압 수단과; 상기한 정전압 수단에 연결되어, 전류가 흐를 경우에 자계를 발생시키는 제1, 제2입력코일과; 한쪽단자가 접지된 출력코일과, 상기한 출력코일의 출력단자에 연결되어, 출력코일에 인가된 신호를 전송하는 출력수단과; 제1, 제2입력코일과 출력코일과 자기적으로 서로 연결된 입출력 코일로 이루어진다.The construction of this invention for achieving the above object is connected to the data signal line and the enable signal, the current amplification means for amplifying and outputting the current component of the data signal when enabled by the enable signal; ; Constant voltage means connected to said current amplifying means for protecting a circuit from transient currents and shaping an input signal; First and second input coils connected to the constant voltage means for generating a magnetic field when current flows; Output means connected to an output coil of which one terminal is grounded and an output terminal of the output coil, and transmitting a signal applied to the output coil; The first and second input coils and the output coils are magnetically connected to each other.
상기한 구성에 의한 이 고안의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Preferred embodiments of this invention by the above-described configuration will be described in detail with reference to the drawings.
도면은 이 고안의 실시예에 따른 양방향 트랜스포머의 상세 회로도이다.The figure is a detailed circuit diagram of a bidirectional transformer according to an embodiment of the present invention.
도면에 도시되어 있듯이 이 고안의 실시예에 따른 양방향 트랜스포머의 구성은, 데이터 신호선(DATA)과 인에이블 신호선(EN)에 입력단자가 연결된 전류 증폭부(10)와, 상기한 전류 증폭부(10)의 출력단자에 입력단자가 연결된 정전압부(20)와, 상기한 정전압부(20)의 출력단자에 연결된 제1, 제2입력코일(L1, L2)과 한쪽다나가 접지된 출력코일(L3)과, 상기한 출력코일(L3)의 출력단자에 입력단자가 연결된 출력부(30)와, 제1, 제2입력코일(L1, L2)과 출력 코일(L3)과 자기적으로 서로 연결된 입출력 코일(L4)로 이루어진다.As shown in the drawings, the bidirectional transformer according to the embodiment of the present invention includes a current amplifier 10 having an input terminal connected to a data signal line DATA and an enable signal line EN, and the current amplifier 10 described above. The constant voltage unit 20 connected to the input terminal of the output terminal of the power supply, and the first and second input coils L1 and L2 connected to the output terminal of the constant voltage unit 20 and the output coil L3 of which one side is grounded. ), An output unit 30 having an input terminal connected to the output terminal of the output coil L3, and input / output magnetically connected to each other with the first and second input coils L1 and L2 and the output coil L3. It consists of a coil L4.
상기한 제1, 제2입력코일(L1, L2)은 지름이 0.16ø 정도 굵기의 동선으로 권선수가 50회 정도 되도록 감아서 인덕턴스(inductance)의 값이 8[mH]정도가 되도록 하고, 입출력 코일(4)은 지름이 0.16ø 정도 굵기의 동선으로 권선수가 130회 정도 되도록 감아서 인덕턴스의 값이 50[mH]정도가 되도록 하고, 출력 코일(L3)은 지름이 0.1ø 정도 굵기의 동선으로 권선수가 90회 정도 되도록 감아서 인덕턴스의 값이 25[mH]정도가 되도록 한다. 또한 출력 코일(L3)과 입출력 코일(L4)을 실드(shield)시킨 후 접지와 연결하여 신호의 입출력시 노이즈(noise) 차폐효과를 생성한다.The first and second input coils L1 and L2 are wound around 50 turns of copper wire having a diameter of about 0.16 ° so that the inductance value is about 8 [mH], and the input / output coil (4) is a copper wire with a diameter of about 0.16 ° and wound around 130 times so that the inductance value is about 50 [mH], and the output coil L3 is wound with a copper wire of about 0.1 ° in diameter. Wind around 90 times so that the value of inductance is about 25 [mH]. In addition, the output coil L3 and the input / output coil L4 are shielded and then connected to ground to generate a noise shielding effect at the input / output of a signal.
상기한 전류 증폭부(10)의 구성은, 데이터 신호선(DATA)에 입력단자가 연결된 버퍼(G11)와, 버퍼(G11)의 출력단자와 인에이블 신호선(EN)에 각각 입력단자가 연결된 NAND 게이트(G12, G13, G14, G15)와, NAND 게이트(G12, G13, G14, G15)의 출력단자에 각각 한쪽단자가 연결되고 나머지 다른 한쪽단자들 끼리는 서로 연결된 저항(R11, R12, R13, R14)과, 데이터 신호선(DATA)에 입력단자가 연결된 인버터(I11)와, 인버터(I11)의 출력단자와 인에이블 신호선(EN)에 각각 입력단자가 연결된 NAND 게이트(G16, G17, G18, G19)와, NAND 게이트(G16, G17, G18, G19)의 출력단자에 각각 한쪽단자가 연결되고 나머지 다른 한쪽단자들 끼리는 서로 연결된 저항(R15, R16, R17, R18)으로 이루어진다.The current amplifier 10 includes a buffer G11 having an input terminal connected to the data signal line DATA, and a NAND gate having an input terminal connected to the output terminal of the buffer G11 and the enable signal line EN, respectively. One terminal is connected to the output terminals of the G12, G13, G14, and G15 and the NAND gates G12, G13, G14, and G15, and the resistors R11, R12, R13, and R14 are connected to each other. And an inverter I11 having an input terminal connected to the data signal line DATA, and NAND gates G16, G17, G18, and G19 having input terminals connected to the output terminal and the enable signal line EN of the inverter I11, respectively. One terminal is connected to the output terminals of the NAND gates G16, G17, G18, and G19, and the other terminals are composed of resistors R15, R16, R17, and R18 connected to each other.
또한 정전압부(20)의 구성은, 전류 증폭부(10)의 저항(R11, R12, R13, R14)의 접속점에 캐소드가 연결된 다이오드(D21)와, 다이오드(D21)의 애노드에 애노드가 연결된 제너 다이오드(ZD21)와, 제너 다이오드(ZD21)의 애노드에 애노드가 연결된 제너 다이오드(ZD21)와, 제너 다이오드(ZD21)의 캐소드에 캐소드가 연결되고 전원 전압(Vcc)에 애노드가 연결된 제너 다이오드(ZD22)와, 다이오드(D21)의 애노드에 각각 한쪽단자가 연결되고 나머지 다른 한쪽단자는 서로 연결된 저항(R21, R22)과, 전류 증폭부(10)의 저항(R15, R16. R17, R18)의 접속점에 캐소드가 연결된 다이오드(D22)와, 다이오드(D22)의 애노드에 애노드가 연결된 제너 다이오드(ZD24)와, 제너 다이오드(ZD24)의 캐소드에 캐소드가 연결되고 전원전압(Vcc)에 애노드가 연결된 제너 다이오드(ZD23)와, 다이오드(D21)의 애노드에 각각 한쪽단자가 연결되고 나머지 다른 한쪽단자는 서로 연결된 저항(R23, R24)으로 이루어진다.The constant voltage unit 20 includes a diode D21 having a cathode connected to a connection point of the resistors R11, R12, R13, and R14 of the current amplifying unit 10, and a zener having an anode connected to the anode of the diode D21. A zener diode ZD21 having an anode connected to an anode of the diode ZD21, a zener diode ZD21, and a zener diode ZD22 having a cathode connected to a cathode of the zener diode ZD21 and having an anode connected to a power supply voltage Vcc. One terminal is connected to the anode of the diode D21, and the other terminal is connected to the connection points of the resistors R21 and R22 connected to each other and the resistors R15, R16, R17 and R18 of the current amplifier 10. A diode D22 having a cathode connected thereto, a zener diode ZD24 having an anode connected to an anode of the diode D22, and a zener diode having a cathode connected to a cathode of the zener diode ZD24 and having an anode connected to a power supply voltage Vcc ( ZD23 and the anode of the diode D21, respectively. One terminal is connected and the other one of the terminals is made up of resistors (R23, R24) connected to each other.
그리고 출력부(30)의 구성은, 출력코일(L3)의 출력단자와 접지 사이에 연결된 바이페스 커패시터(bypass capacitor)(C31)와, 출력코일(L3)과 바이패스 커패시터(C31)의 접속점에 한쪽단자가 연결된 저항(R31)과, 저항(R31)의 다른 한쪽단자에 한쪽단자가 연결된 코일(L31)로 이루어진다.In addition, the configuration of the output unit 30 includes a bypass capacitor C31 connected between the output terminal of the output coil L3 and the ground, and a connection point between the output coil L3 and the bypass capacitor C31. A resistor R31 having one terminal connected thereto and a coil L31 having one terminal connected to the other terminal of the resistor R31.
상기한 구성에 의한 이 고안의 실시예에 따른 양방향 트랜스포머 동작은 다음과 같다.The bidirectional transformer operation according to the embodiment of the present invention by the above configuration is as follows.
전원(도시되지 않음)이 인가되면 전류 증폭부(10)의 모든 게이트에 전원이 공급되어 동작 상태가 된다. 이 경우에 외부로부터 데이터 신호(DATA)가 전류 증폭부(10)로 입력되면, 데이터 신호(DATA)는 버퍼(G11)를 거쳐 NAND 게이트(G12~G15)로 입력되고 또한 신호(DATA)는 버퍼(G11)를 거쳐 NAND 게이트(G12~G15)로 입력되고 또한 인버터(I11)에 의해 데이터 신호(DATA)의 위상이 180°반전되어 NAND 게이트(G16~G19)로 입력된다.When power (not shown) is applied, power is supplied to all gates of the current amplifier 10 to be in an operating state. In this case, when the data signal DATA is input to the current amplifier 10 from the outside, the data signal DATA is input to the NAND gates G12 to G15 via the buffer G11 and the signal DATA is buffered. It is input to the NAND gates G12 to G15 via the G11, and the phase of the data signal DATA is inverted by 180 degrees by the inverter I11 and input to the NAND gates G16 to G19.
전류증폭부(10)로 입력된 인에이블 신호(EN)가 로우 상태일 경우에 전류 증폭부(10)의 NAND 게이트(G12~G19)는 모두 디스에이블된다. 따라서 전류 증폭부(10)로 입력된 데이터 신호(DATA)가 정전압부(20)로 전송되지 못하고 차단된다. 그러나 전류 증폭부(10)로 입력된 인에이블 신호(EN)가 하이 상태일 경우에 전류증폭부(10)의 NAND 게이트(G12~G19)는 모두 인에이블된다.When the enable signal EN input to the current amplifier 10 is in a low state, all of the NAND gates G12 to G19 of the current amplifier 10 are disabled. Therefore, the data signal DATA input to the current amplifier 10 is blocked from being transmitted to the constant voltage unit 20. However, when the enable signal EN input to the current amplifier 10 is in a high state, all of the NAND gates G12 to G19 of the current amplifier 10 are enabled.
인에이블 신호(EN)가 하이 상태일 경우에, 전류 증폭부(10)의 버퍼(G11)를 거친 데이터 신호(DATA)는 NAND 게이트(G12~G15)에 의해 위상이 180°반전되면서 동시에 신호의 전류성분이 증폭되어 정전압부(20)로 출력되고, 전류 증폭부(10)의 인버터(I11)를 거침으로써 위상이 180°반전된 데이터 신호(DATA)는 NAND게이트(G16~G19)에 의해 위상이 다시 180°반전되면서 동시에 신호의 전류성분이 증폭되어 정전압부(20)로 출력된다. 이 경우에 NAND 게이트(G12~G15)를 거쳐서 출력되는 신호와 NAND 게이트(G16~G19)를 거쳐서 출력되는 신호는 서로 상보적 성격을 갖는다.When the enable signal EN is in a high state, the data signal DATA passing through the buffer G11 of the current amplifier 10 is inverted by 180 degrees by the NAND gates G12 to G15, and simultaneously the The current component is amplified and output to the constant voltage unit 20, and the data signal DATA whose phase is inverted by 180 ° by passing through the inverter I11 of the current amplifier 10 is phased by the NAND gates G16 to G19. At the same time, the current component of the signal is amplified and output to the constant voltage unit 20 at the same time. In this case, a signal output through the NAND gates G12 to G15 and a signal output through the NAND gates G16 to G19 have complementary characteristics.
전류 증폭부(10)로 부터 서로 상보적 성격을 갖는 신호가 정전압부(20)로 입력되면, 정전압부(20)의 다이오드(D21, D22)의 중의 하나가 턴온되면서 나머지 다른 하나는 턴오프된다. 정전압부(20)의 다이오드(D21, D22)중의 하나가 턴온됨에 따라 제1, 제2입력코일(L1, L2)로 전기적 통로가 형성되어 입력신호가 제1, 제2입력코일(L1, L2)로 전송된다. 제1, 제2입력코일(L1, L2)에 인가된 신호는 제1, 제2입력코일(L1, L2)과 자기적으로 연결되어 있는 입출력코일(L4)의 권선비에 따라 전압이 변압되어 입출력코일(L4)로 신호가 전송되어진다. 이와같은 경우에 디지틀 데이터 입력신호(DATA)가 하이상태일 경우에는 제1입력코일(L1)을 통해 입출력코일(L4)로 신호가 전송되며, 디지틀 데이터 입력신호(L4)로 신호가 전송된다. 그리고 전류 증폭부(20)의 제너다이오드(ZD21~ZD24)는 과도 전류로부터 회로를 보호하면서 입력신호를 정형화시킴으로써 양방향 트랜스포머의 신뢰성을 높여준다.When signals having complementary characteristics from the current amplifier 10 are input to the constant voltage unit 20, one of the diodes D21 and D22 of the constant voltage unit 20 is turned on while the other is turned off. . As one of the diodes D21 and D22 of the constant voltage unit 20 is turned on, an electrical path is formed through the first and second input coils L1 and L2 so that an input signal is input to the first and second input coils L1 and L2. Is sent). The signal applied to the first and second input coils L1 and L2 is converted into a voltage according to the turns ratio of the input / output coil L4 magnetically connected to the first and second input coils L1 and L2. The signal is transmitted to the coil L4. In this case, when the digital data input signal DATA is in a high state, a signal is transmitted to the input / output coil L4 through the first input coil L1 and a signal is transmitted to the digital data input signal L4. The zener diodes ZD21 to ZD24 of the current amplifier 20 increase the reliability of the bidirectional transformer by shaping the input signal while protecting the circuit from the transient current.
상기한 경우와는 달리 외부로부터 입출력 코일(L4)로 신호가 입력된 경우에, 입출력 코일(L4)로 입력된 신호는 입출력 코일(L4)과 자기적으로 연결되어 있는 출력코일(L3)로 전송된다. 물론 입출력 코일(L4)과 자기적으로 연결되어 있는 제1, 제2입력코일(L1, L2)에도 신호가 전송이 되어지나, 상기한 신호는 전류 증폭부(10)의 NAND 게이트(G12~G19)에 의해 전송이 차단된다.Unlike the above case, when a signal is input from the outside to the input / output coil L4, the signal input to the input / output coil L4 is transmitted to the output coil L3 magnetically connected to the input / output coil L4. do. Of course, the signal is also transmitted to the first and second input coils L1 and L2 that are magnetically connected to the input / output coil L4, but the above-described signals are NAND gates G12 to G19 of the current amplifier 10. Transmission is blocked.
입출력 코일(L4)로 전송된 신호는 출력부(30)로 입력되어, 출력부(30)의 바이패스 커패시터(C31)에 의해 필터링(filtering)된 뒤에 저항(R31)과 코일(L31)을 거쳐서 다시한번 필터링된 후에 출력된다.The signal transmitted to the input / output coil L4 is input to the output unit 30, filtered by the bypass capacitor C31 of the output unit 30, and then passed through the resistor R31 and the coil L31. It is filtered again.
따라서 디지틀 데이터 입력신호(DATA)가 입력될 경우에 입출력 코일(L4)를 통하여 신호가 전송되고, 반대로 입출력 코일(L4)로 외부신호가 입력될 경우에는 코일(L3)을 통해서 신호가 전송됨으로써 신호가 양방향으로 입출력된다. 이러한 신호의 양방향 입출력은 데이터가 서로 충돌되지 않도록 소프트웨어를 통하여 인에이블 신호(EN)를 조정함으로써 조정된다.Therefore, when the digital data input signal DATA is input, the signal is transmitted through the input / output coil L4. On the contrary, when the external signal is input to the input / output coil L4, the signal is transmitted through the coil L3. Is input and output in both directions. Bi-directional input and output of these signals is adjusted by adjusting the enable signal EN via software so that data does not collide with each other.
이상에서와 같이 이 고안의 실시예에서, 한쪽방향으로 디지틀 데이터신호가 입력된 경우에는 정형파 신호를 출력하고 반대 방향으로 신호가 입력될 경우에도 입력된 신호를 전송할 수 있는 효과를 가진 양방향 트랜스포머를 제공할 수가 있다. 이 고안의 이러한 효과는 트랜스포머 및 트랜스포머를 이용하는 모든 분야에서 사용될 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, when a digital data signal is input in one direction, a bidirectional transformer having an effect of outputting a square wave signal and transmitting the input signal even when the signal is input in the opposite direction is provided. I can provide it. This effect of the invention can be used in transformers and in all fields using transformers.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR2019910024358U KR940002615Y1 (en) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | Transformer |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR2019910024358U KR940002615Y1 (en) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | Transformer |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR2019910024358U KR940002615Y1 (en) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | Transformer |
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| Publication number | Publication date |
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| KR930016566U (en) | 1993-07-29 |
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