KR940005775Y1

KR940005775Y1 - Electromagnetic interference filter

Info

Publication number: KR940005775Y1
Application number: KR2019900005782U
Authority: KR
Inventors: 이재도
Original assignee: 이재도
Priority date: 1990-05-01
Filing date: 1990-05-01
Publication date: 1994-08-24
Also published as: KR910021164U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

EMI filter

제1a도는 종래 π형 EMI 필터의 외관을 도시한 도면.1A is a view showing the appearance of a conventional π-type EMI filter.

제1b도는 제1a도 EMI 필터의 회로도.Figure 1b is a circuit diagram of Figure 1a EMI filter.

제2a도는 본 고안의 EMI 필터의 외관을 도시한 도면.Figure 2a is a view showing the appearance of the EMI filter of the present invention.

제2b도는 본 고안의 EMI 필터의 회로도.Figure 2b is a circuit diagram of the EMI filter of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 입력 단자 2 : 출력 단자1: input terminal 2: output terminal

3 : 입력 커패시터 5 : 출력 커패시터3: input capacitor 5: output capacitor

5 : 인덕터 6 : 접지 단자5: inductor 6: ground terminal

본 고안은 필터에 관한 것으로서 보다 구체적으로는 디지탈 신호를 사용하는 각종의 전자기기에서 발생하는 인공 노이즈를 저감시키는데 사용되는 EMI(Electo magnetic Interference : 電磁妓害雜音)필터에 관한 것이다.The present invention relates to a filter, and more particularly, to an EMI (Electo magnetic interference) filter used to reduce artificial noise generated in various electronic devices using a digital signal.

최근 전자기의 증가 추세에 따라 그 전자기기에서 발생하는 인공 노이즈가 크게 문제로 대구되는데, 특히 디지탈 신호를 사용하는 전자기기는 넓은 주파수 대역에 걸쳐서 노이즈가 발생하므로, 양질의 신호 전송을 위해서는 이를 제거시킬 것이 요망된다.Recently, due to the increasing trend of electromagnetic, artificial noise generated from the electronic device is largely a problem. Especially, an electronic device using a digital signal generates noise over a wide frequency band. Is desired.

일반적으로 디지탈 신호는 기본 주파수 F와 그 정수배 주파수 성분인 고주파를 포함하고 있는데, 이 고조파 성분이 노이즈의 주요 원인이 되며, 또한 디지탈 신호는 대개 고주파 성분을 포함하고 있기 때문에 이 고주파 성분이 노이즈의 원인이 되어 다른 전자기기나 회로에 방해를 준다.In general, a digital signal contains a fundamental frequency F and a high frequency that is an integral frequency component. The harmonic component is a major source of noise, and since a digital signal usually contains a high frequency component, this high frequency component is a source of noise. This interferes with other electronic devices and circuits.

이러한 전자기기에서 발생하는 노이즈에 대하여 세계 각국에서는 FCC(미국), VDE(서독), CSA(카나다)등의 규격을 만들어 그 규제를 하고 있다.The noise generated by such electronic devices has been regulated by countries around the world, such as FCC (USA), VDE (West Germany), CSA (Canada).

신호 전송을 양호하게 하도록 이러한 노이즈 성분을 제거하는데 있어서 종래에는 콘덴서 필터를 사용하여 바이패서 회로를 형성하거나 인덕터 필터(쵸오크코일)를 사용하여 교류 저항을 크게하는 방법을 사용하였는데, 이에는 몇가지 문제점이 있다.In order to remove these noise components to improve signal transmission, conventionally, a capacitor circuit is used to form a bypass circuit or an inductor filter (choke coil) to increase the AC resistance. There is this.

노이즈 저감을 증진시킬 목적으로 대용량의 콘덴서를 사용하였을 경우에는 신호파형의 감쇄가 많고 회로를 오동작시키게 되며 대용량의 인덕터를 사용하였을 경우에는 신호 파형의 감쇄 및 디스토숀을 초래하게 된다는 것이다.When a large capacitor is used to improve noise reduction, the signal waveform is attenuated a lot and the circuit malfunctions. When a large inductor is used, the signal waveform is attenuated and distorted.

또한 이러한 콘덴서 필터나 인덕터 필터는 비교적 저주파에서는 노이즈 제거효과가 크나 고주파에서는 리드선이나 전극 구조에 의한 잔류 인덕턴스, 전선간의 부유용량이 문제시되며, 또한 수 MHz내지 수 10MHz에서 공진점이 나타나기 때문에 노이즈 제거효과가 저하되는 결함을 갖고 있다.In addition, the capacitor filter and the inductor filter have a high noise removal effect at a relatively low frequency, but there are problems of residual inductance due to the lead or electrode structure and stray capacitance between the wires at high frequencies. It has a defect to deteriorate.

또 다른 종래의 예로서는 제1a도와 같은 외관을 가지며 제1b도와 같은 회로 구성을 가지는 π형(π-section)이라 칭하는 콘덴서 입력의 것이 있는데, 이는 맥동이 적은 매끈한 출력 전압을 얻을 수 있으나, 그 활용에 있어서는 여러가지 문제점이 속출하고 있다. 즉, 하나하나 수작업으로서 PCB에 삽입해야 하기 때문에 작업성이 저하되며, 장착 면적이 크고, 또한 코스트의 상승으로 인해 경제성이 낮으며, 입력 캐패시턴스와 코일 인덕턴스 오차폭이 크기 때문에 노이즈의 저감효과 저하된다는 것이다.Another conventional example is that of a capacitor input called π-section having an appearance as shown in FIG. 1A and having a circuit configuration as shown in FIG. 1B, which is capable of obtaining a smooth output voltage with low pulsation. Various problems continue to arise. That is, the workability is lowered because it must be inserted into the PCB by hand one by one, and the mounting area is large, and the economic efficiency is low due to the increase in cost, and the input capacitance and the coil inductance error width are large, thereby reducing the noise reduction effect. will be.

본 고안은 이러한 종래의 문제점에 착안하여 연구 설계된 것으로서, 전자기기 특히 디지탈 기기에서 발생하여 EMI의 원인으로서 작용하는 노이즈를 현저히 저감시키며 IC형으로 패키지화하여 장착 면적을 줄이고 또한 제작과 사용이 편리한 EMI 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is designed and designed in view of such a conventional problem, and significantly reduces noise generated in electronic devices, especially digital devices, which act as a source of EMI, and packaged in an IC type to reduce the mounting area, and also make the EMI filter easy to manufacture and use. The purpose is to provide.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 공안은 캐패시터-인덕터-캐패시터로 구성되는 π형 EMI 필터에 있어서, 6개의 입력단자, 6개의 출력 단자, 회로의 중심축선에 위치한 접지 단자, 상기 접지 단자와 상기 입력단자 사이에 접속된 6개의 입력캐패시터, 상기 접지 단자와 상기 출력 단자 사이에 접속된 상기 입력 캐패시터와 용량이 같은 6개의 출력 캐패시터, 상기 입력 단자와 출력 단자 사이에 접속된 6개의 인덕터를 구비한 회로로 구성되며, 상기 인덕터는 상호 인덕턴스를 극소화시키도록 서로 소정의 간격을 두고 배치되며, 상기 접지 단자의 리드선을 2㎝ 이내로 하여 패키지화 한 것을 특징으로 하는 π형 EMI 필터를 갖는다.In order to achieve this purpose, the present invention provides a six-input, six-output terminal, a ground terminal located at the center axis of the circuit, and the ground terminal and the input terminal in a π-type EMI filter composed of capacitor-inductor-capacitor. A circuit having six input capacitors connected therebetween, six output capacitors having the same capacitance as the input capacitor connected between the ground terminal and the output terminal, and six inductors connected between the input terminal and the output terminal. The inductor has a π-type EMI filter, which is arranged at a predetermined interval from each other to minimize mutual inductance, and packaged with a lead wire of the ground terminal within 2 cm.

이하 첨부 도면을 참조로 본 고안을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제2a도는 종래의 π형 필터의 구조를 IC형으로 패키지화 시킨 본 고안의 EMI 필터의 외관을 도시한 것으로 전체 14핀 다시말해, 6개의 입력핀, 2개의 접지핀, 6개의 출력핀을 갖는다.FIG. 2a shows the appearance of the EMI filter of the present invention in which the structure of the conventional π-type filter is packaged into an IC type, and has 14 input pins, that is, six input pins, two ground pins, and six output pins.

제2b도는 본 고안의 EMI 필터의 회로 구성을 보인 도면도로서, 기본적인 회로의 구성과 동작의 원리는 공지의 π형 필터의 경우와 동일하다.2B is a diagram showing a circuit configuration of the EMI filter of the present invention, and the basic circuit configuration and operation principle are the same as in the case of the known? -Type filter.

π형 필터는 인덕터 필터나, 콘덴서 필터에 비해 맥동이 적은 특성을 갖는 것으로 공지되어 있다(이러한 π형 필터의 동작 및 특성에 대한 상세한 것은 1980년 광림사 간행, 이영근저, 「전가공학의 기초」p752-p759를 참조하기로 한다). 그러나 종래의 π형 필터는 전술한 바와같은 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 고안은 π형 필터의 특성을 살리면서 실용성을 고려하여 IC형으로 패키지화 시킨 것이다.It is known that the π-type filter has less pulsation characteristics than the inductor filter and the condenser filter. (The details of the operation and characteristics of the π-type filter are published in 1980 by Kwanglim, et. See p752-p759). However, the conventional π-type filter has the problems described above. Therefore, the present invention is packaged into IC type in consideration of practicality while utilizing the characteristics of the π-type filter.

도면에서 1은 입력 단자, 2는 출력 단자, 3은 입력 캐패시터, 4은 출력 캐패시터, 5는 인덕터, 6은 접지단자를 표시한다. 각각의 인덕터는 소정의 간격을 두고 배치되어 상호 인덕턴스의 발생을 극소화시킨다. 입력 캐패시터(3)와 출력 캐패시터(4)는 동일한 용량의 것을 사용하며, 그 용량은 사용되는 회로에 따라서 30pF에서 10,000pF까지 조정될 수 있다.In the figure, 1 denotes an input terminal, 2 denotes an output terminal, 3 denotes an input capacitor, 4 denotes an output capacitor, 5 denotes an inductor, and 6 denotes a ground terminal. Each inductor is arranged at predetermined intervals to minimize the generation of mutual inductance. The input capacitor 3 and the output capacitor 4 use the same capacity, and the capacity can be adjusted from 30pF to 10,000pF depending on the circuit used.

입력 캐패시터(3)는 접지 단자(6)와 입력 단자(1)사이에 접속되며, 출력 캐패시터(4)는 접지 단자(6)와 출력단자(2)사이에, 인덕터(5)는 입력 단자(1)와 출력 단자(2) 사이에 접속된다.The input capacitor 3 is connected between the ground terminal 6 and the input terminal 1, the output capacitor 4 is between the ground terminal 6 and the output terminal 2, the inductor 5 is the input terminal ( It is connected between 1) and the output terminal 2.

EMI 필터는 접지 전극에 노이즈를 유출하는 방법으로 노이즈를 제거하고 있기 때문에 가능한한 접지 전극을 짧게 구성할 필요가 있는데 본 고안에서는 이를 고려하여 실험 결과를 토대로 접지단자의 리드선 길이(제2b도의 a와 b사이)를 2㎝이내로 설계하였다.Since the EMI filter removes the noise by the method of leaking noise to the ground electrode, it is necessary to configure the ground electrode as short as possible. In this design, the lead wire length of the ground terminal (a and 2a in FIG. between b) was designed within 2 cm.

필터의 용량은 입력신호의 특성에 따라서 조정될 수 있다.The capacity of the filter can be adjusted according to the characteristics of the input signal.

고속의 신호에 너무 큰 용량의 필터를 사용하면 노이즈를 제거함과 동시에 신호 레벨도 감쇄되며 필요 이상으로 작은 용량을 사용하면 노이즈를 제거할 수 없게 된다.If you use a filter that is too large for a high speed signal, the signal level will be attenuated at the same time as the noise is removed. If you use a smaller capacity than necessary, the noise will not be removed.

따라서, 필터에 사용되고 있는 L. C 정수는 신호 파형의 왜곡이 없는 범위내에서 가능한한 큰 값의 것을 선정한다. 또한 필터가 사용되고 있는 회로에 있어서 라인 임피던스가 변화되면 이것에 수반되는 신호 파형도 왜곡되는 경우가 있으므로, 회로의 라인 임피던스가 바뀌는 경우에도 그 파형에 링깅(Ringing)이나 오버슈트, 언더슈트등의 왜곡이 생기는가를 고려하여 적절한 용량의 것을 결정해야 한다.Therefore, the L. C constant used for the filter selects the largest value possible within the range where there is no distortion of the signal waveform. In addition, when a line impedance is changed in a circuit in which a filter is used, the signal waveform accompanying it may also be distorted. Thus, even when the line impedance of the circuit is changed, distortion such as ringing, overshoot, and undershoot may be applied to the waveform. Consideration should be given to determining the appropriate dose.

본 고안의 인덕터(5)는 턴수, 인덕턴스 및 직경은 사용되는 회로에 따라서 5~20, 0.01μH~1μH, 0.1Φ~0.2Φ(wire)의 것으로 적절히 조정될 수 있는데, 직경을 0.1Φ~0.2Φ이내로 한 것은 DC 저항을 작게하기 위함이다. 또한 사용 주파수 범위는 20MHz에서 1,000MHz의 광대역에 걸친다.The inductor 5 of the present invention can be appropriately adjusted according to the number of turns, inductance and diameter of 5 to 20, 0.01 μH to 1 μH, and 0.1Φ to 0.2Φ (wire), and the diameter is 0.1Φ to 0.2Φ. The reason for this is to reduce the DC resistance. The frequency range used also spans 20MHz to 1,000MHz broadband.

리드프레임(도시치 않음)에 배치되는 캐패시터나 로드(도시치 않음)를 납땜할때의 S/N 비는 10 : 90으로 280℃ 이상에서 용융되는 땜납으로 납땜하며, 회로를 몰딩하는 성형부는 컴 파운드 재질(합성수지)을 사용한다.The S / N ratio when soldering capacitors or rods (not shown) arranged in lead frames (not shown) is 10:90, which is soldered with solder that is melted at 280 ° C or higher. Use pound material (synthetic resin).

본 고안의 EMI 필터를 사용하면, 수작업으로 일일히 P.C.B에 삽입하는 불편히 없이 P.C.B에 작동 삽입할 수 있고, S.M.D도 가능한바, 작업성을 향상시키며 불량율을 최소로 할 수 있는 동시에, 종래의 π형 필터가 한 패키지내에 6개가 수용되므로 장착 면적이 줄어들며, 또한 비용면에서도 저렴하므로 높은 경제성을 갖는다.Using the EMI filter of the present invention, it can be inserted into the PCB without the inconvenience of manually inserting it into the PCB by hand, and the SMD is also possible, improving workability and minimizing the defect rate. Since 6 type filters are accommodated in one package, the mounting area is reduced, and the cost is also low, so it is highly economical.

본 고안은 상기 실시예에 국한되지 않고, 본 실용신안등록 청구의 범위의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 수정 및 변형 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the claims for utility model registration.

Claims

In a π-type EMI filter consisting of capacitor-inductor-capacitor, six input terminals (1), six output terminals (2), a ground terminal (6) located at the center axis of the circuit, the ground terminal and the input 6 input capacitors 3 connected between the terminals, 6 output capacitors 4 connected between the ground terminal and the output terminal and having the same capacitance as the input capacitors, 6 connected between the input terminal and the output terminal. And a plurality of inductors (5), wherein the inductors (5) are spaced apart from each other to minimize mutual inductance, and packaged with a lead wire of the ground terminal within 2 cm.