KR102268163B1 - Active compensation device for compensating voltage and current - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 전압 및 전류를 보상하는 능동형 보상 장치에 관한 것으로, 두 장치를 연결하는 둘 이상의 대전류 경로 상에 공통 모드로 발생하는 노이즈 전압 및 전류를 동시에 능동적으로 보상하는 능동형 보상 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to an active compensation device for compensating voltage and current, and to an active compensation device for simultaneously actively compensating noise voltage and current generated in a common mode on two or more large current paths connecting two devices. will be.
일반적으로 가전용, 산업용 전기 제품이나 전기자동차와 같은 전기 기기들은 동작하는 동안 노이즈를 방출한다. 가령 전자 기기 내에서 전력 변환 장치의 스위칭 동작으로 인해 노이즈가 전력선을 통해 방출될 수 있다. 이러한 노이즈를 방치하면 인체에 유해할 뿐만 아니라 주변 부품 및 다른 전자 기기에 오동작 또는 고장을 야기한다. 이렇듯, 전자 기기가 다른 기기에 미치는 전자 장해를, EMI(Electromagnetic Interference)라고 하며, 그 중에서도, 와이어 및 기판 배선을 경유하여 전달되는 노이즈를 전도성 방출(Conducted Emission, CE) 노이즈라고 한다. BACKGROUND ART In general, electrical devices such as household appliances, industrial electrical appliances and electric vehicles emit noise during operation. For example, noise may be emitted through a power line due to a switching operation of a power conversion device in an electronic device. If such noise is left unattended, it is not only harmful to the human body, but also causes malfunctions or malfunctions in surrounding parts and other electronic devices. As such, the electromagnetic interference that an electronic device exerts on other devices is called electromagnetic interference (EMI), and among them, noise transmitted through wires and substrate wiring is called Conducted Emission (CE) noise.
전자 기기가 주변 부품 및 다른 기기에 고장을 일으키지 않고 동작하도록 하기 위해서, 모든 전자 제품에서 EMI 노이즈 방출량을 엄격히 규제하고 있다. 따라서 대부분의 전자 제품들은, 노이즈 방출량에 대한 규제를 만족하기 위해, EMI 노이즈 전류를 저감시키는 노이즈 저감 장치(예: EMI 필터)를 필수적으로 포함한다. 예를 들면, 에어컨과 같은 백색가전, 전기차, 항공, 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS) 등에서, EMI 필터가 필수적으로 포함된다. 종래의 EMI 필터는, 전도성 방출(CE) 노이즈 중 공통 모드(Common Mode, CM) 노이즈를 저감시키기 위해 공통 모드 초크(CM choke)를 이용한다. 공통 모드(CM) 초크는 수동 필터로써, 공통 모드 노이즈 전류를 억제하는 역할을 한다. In order to ensure that electronic devices operate without causing malfunctions in peripheral components and other devices, the amount of EMI noise emission from all electronic products is strictly regulated. Therefore, most electronic products necessarily include a noise reduction device (eg, an EMI filter) for reducing EMI noise current in order to satisfy the regulation on the amount of noise emission. For example, in white home appliances such as air conditioners, electric vehicles, aviation, energy storage systems (ESSs), and the like, EMI filters are essentially included. A conventional EMI filter uses a common mode choke (CM choke) to reduce common mode (CM) noise among conducted emission (CE) noise. A common mode (CM) choke is a passive filter and serves to suppress common mode noise currents.
한편, 기술의 발달과 함께 점점 고전력 제품들이 출시되고 있는데, 고전력/고전류 시스템에서 공통 모드 초크는, 자기 포화 현상에 의해 노이즈 저감 성능이 급격히 떨어지게 된다. 따라서 고전력/고전류 시스템에서 자기 포화를 방지하며 노이즈 저감 성능을 유지하기 위해서, 종래에는 공통 모드 초크의 사이즈를 키우거나 개수를 늘려야 했다. 이로 인해 고전력 제품을 위한 EMI 필터의 크기와 가격이 매우 증가하는 문제점이 발생하였다. Meanwhile, with the development of technology, high-power products are increasingly being released. In a high-power/high-current system, the noise reduction performance of the common mode choke is rapidly deteriorated due to magnetic saturation. Therefore, in order to prevent magnetic saturation and maintain noise reduction performance in a high-power/high-current system, it is conventionally necessary to increase the size or number of common mode chokes. As a result, the size and price of EMI filters for high-power products are greatly increased.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 공통 모드 전압 및 전류를 동시에 보상하여, 효과적으로 보상할 수 있는 능동형 보상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 예를 들면, 고전력 제품에서 CM 초크의 사이즈나 크기를 키우지 않고도, 공통 모드 노이즈를 능동적으로 보상함으로써 노이즈 방출량 규제를 만족할 수 있는 능동형 보상 장치를 제공할 수 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention has been devised to improve the above problems, and an object of the present invention is to provide an active compensation device capable of effectively compensating by simultaneously compensating for a common mode voltage and current. For example, it is possible to provide an active compensation device capable of satisfying noise emission regulations by actively compensating for common mode noise without increasing the size or size of a CM choke in a high-power product. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따른, 제1 장치와 연결되는 적어도 둘 이상의 대전류 경로 각각에 공통 모드(Common Mode)로 발생하는 노이즈를 능동적으로 보상하는 능동형 보상 장치는, 제2 장치에 의해 공급되는 대전류를 상기 제1 장치에 전달하는 적어도 둘 이상의 대전류 경로; 상기 대전류 경로 상의 공통 모드 노이즈 전류를 센싱하여 노이즈 전류에 대응되는 출력 신호를 생성하는 센싱부; 상기 센싱부의 출력 신호를 증폭하여 제1 증폭 전압 및 제2 증폭 전압을 생성하는 증폭부; 상기 제1 증폭 전압에 기초하여 상기 대전류 경로 상에 보상 전압을 발생시키는 제1 보상부; 및 상기 제2 증폭 전압에 기초하여 상기 대전류 경로로부터 보상 전류를 분기시켜 인출시키는 제2 보상부;를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an active compensation device for actively compensating for noise generated in a common mode in each of at least two large current paths connected to a first device, the high current supplied by the second device at least two or more high-current paths for delivering to the first device; a sensing unit sensing a common mode noise current on the high current path to generate an output signal corresponding to the noise current; an amplifying unit amplifying an output signal of the sensing unit to generate a first amplified voltage and a second amplified voltage; a first compensator for generating a compensation voltage on the large current path based on the first amplified voltage; and a second compensator for branching and drawing a compensation current from the large current path based on the second amplified voltage.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 보상부는, 상기 센싱부와 상기 제2 장치 사이의 상기 대전류 경로 상에서 상기 보상 전압을 생성하는 타입이며, 상기 제2 보상부는, 상기 센싱부와 상기 제1 장치 사이의 상기 대전류 경로로부터 상기 보상 전류를 분기시키는 피드백(feedback)타입일 수 있다. According to an embodiment, the first compensator is of a type that generates the compensation voltage on the large current path between the sensing unit and the second device, and the second compensator is configured between the sensing unit and the first device. It may be of a feedback type for branching the compensation current from the large current path of
일 실시예에 따르면, 상기 센싱부는, 상기 둘 이상의 대전류 경로가 감긴 CM 초크에, 상기 증폭부의 입력 전압을 발생시키기 위한 전선이 덧감긴 형태일 수 있다. According to an embodiment, the sensing unit may have a CM choke on which the two or more large current paths are wound, and a wire for generating the input voltage of the amplifying unit may be wound over the CM choke.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 보상부는, 상기 증폭부의 제1 증폭 전압을 출력하는 전선이 코어를 통과하고, 상기 대전류 경로가 상기 코어를 통과하거나 한번 이상 감기도록 형성될 수 있다. According to an embodiment, the first compensating unit may be formed such that a wire outputting the first amplified voltage of the amplifying unit passes through a core, and the large current path passes through the core or is wound one or more times.
일 실시예에 따르면, 상기 증폭부는 상기 제1 증폭 전압을 출력하는 제1 증폭부 및 상기 제2 증폭 전압을 출력하는 제2 증폭부를 포함하고, 상기 제1 보상부는 제1 보상 변압기를 포함하고, 상기 제2 보상부는, 상기 제2 증폭 전압에 기초하여 상기 보상 전류가 인출되는 경로에 유도 전압을 발생시키는 제2 보상 변압기를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the amplifying unit includes a first amplifying unit for outputting the first amplified voltage and a second amplifying unit for outputting the second amplified voltage, and the first compensating unit includes a first compensation transformer, The second compensator may include a second compensation transformer that generates an induced voltage in a path from which the compensation current is drawn based on the second amplified voltage.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 보상부는, 상기 대전류 경로에서 분기되어 상기 제2 보상 변압기의 2차 측과 연결되는 Y-커패시터로 이루어진 보상 커패시터부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the second compensating unit may further include a compensating capacitor composed of a Y-capacitor branched from the large current path and connected to the secondary side of the second compensating transformer.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 고전력 시스템에서도 가격, 면적, 부피, 무게가 크게 증가하지 않는 보상 장치를 제공할 수 있다. 예를 들면, 고전력 제품에서 CM 초크의 사이즈나 크기를 더 키우지 않고도, 공통 모드 노이즈 전압 및 전류를 능동적으로 보상함으로써 CM 초크만 포함하는 수동 필터에 비하여 가격, 면적, 부피, 무게가 감소될 수 있다. According to various embodiments of the present invention made as described above, it is possible to provide a compensation device that does not significantly increase in price, area, volume, and weight even in a high-power system. For example, in high-power products, the cost, area, volume, and weight can be reduced compared to passive filters that include only CM chokes by actively compensating for common-mode noise voltage and current without further increasing the size or size of the CM choke. .
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 공통모드 전압 및 전류를 동시에 보상할 수 있어, 노이즈 저감을 더 효과적으로 할 수 있다. According to various embodiments of the present invention, it is possible to compensate for the common mode voltage and the current at the same time, so that noise reduction can be more effective.
이를 통해, 본 발명은, EMI 노이즈가 방출되는 측의 주변 상황의 부하에 무관하게, 전류 및 전압 보상 기능을 수행할 수 있는 능동형 보상 장치를 제공할 수 있다. Through this, the present invention can provide an active compensation device capable of performing a current and voltage compensation function regardless of the load of the surrounding situation on the side from which the EMI noise is emitted.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 능동형 보상 장치의 구체적인 일 예로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100A)를 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 능동형 보상 장치의 구체적인 일 예로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B)를 개략적으로 도시한다.
도 4 내지 도 6은, 도 3에 도시된 능동형 보상 장치의 구체적인 일 예로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100C-1, 100C-2, 100C-3)를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100D)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100E)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.1 schematically shows the configuration of a system including an
FIG. 2 schematically shows an
FIG. 3 schematically illustrates an
4 to 6 schematically show active
7 schematically shows the configuration of a system including an
8 schematically shows the configuration of a system including an
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and a method of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when described with reference to the drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. .
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소, 부, 유닛, 모듈 등이 연결되었다고 할 때, 영역, 구성 요소, 부, 유닛, 모듈들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 영역, 구성요소, 부, 유닛, 모듈들 중간에 다른 영역, 구성 요소, 부, 유닛, 모듈들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. In the following embodiments, terms such as first, second, etc. are used for the purpose of distinguishing one component from another, not in a limiting sense. In the following examples, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the following embodiments, terms such as include or have means that the features or components described in the specification are present, and the possibility of adding one or more other features or components is not excluded in advance. In the drawings, the size of the components may be exaggerated or reduced for convenience of description. Where certain embodiments are otherwise feasible, a specific process sequence may be performed different from the described sequence. In the following embodiments, when a region, component, part, unit, module, etc. are connected, the region, component, part, unit, module, etc., as well as the case where the region, component, part, unit, and modules are directly connected It includes cases in which other regions, components, parts, units, and modules are interposed and indirectly connected between them.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다. 능동형 보상 장치(100)는, 제1 장치(300)로부터 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)를 상에서 공통 모드(Common Mode, CM)로 발생하는 전류 In(예: EMI 노이즈 전류) 및 전압 Vn(예: EMI 노이즈 전압)을 능동적으로 보상할 수 있다. 1 schematically shows the configuration of a system including an
도 1을 참조하면, 능동형 보상 장치(100)는, 센싱부(120), 증폭부(130), 제1 보상부(140) 및 제2 보상부(160)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
본 명세서에서 제1 장치(300)는 제2 장치(200)가 공급하는 전원을 사용하는 다양한 형태의 장치일 수 있다. 가령 제1 장치(300)는 제2 장치(200)가 공급하는 전원을 이용하여 구동되는 부하일 수 있다. 또한 제1 장치(300)는 제2 장치(200)가 공급하는 전원을 이용하여 에너지를 저장하고, 저장된 에너지를 이용하여 구동되는 부하(예컨대 전기 자동차)일 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.In this specification, the
본 명세서에서 제2 장치(200)는 제1 장치(300)에 전원을 전류 및/또는 전압의 형태로 공급하기 위한 다양한 형태의 장치일 수 있다. 가령 제2 장치(200)는 전원을 생산하여 공급하는 장치일 수도 있고, 다른 장치에 의해 생산된 전원을 공급하는 장치(예컨대 전기 자동차 충전 장치)일 수도 있다. 물론 제2 장치(200)는 저장된 에너지를 공급하는 장치일 수도 있다. 다만 이에 한정되지 않는다. 제1 장치(300) 측에는 전력 변환 장치가 위치할 수 있다. 예를 들면 상기 전력 변환 장치의 스위칭 동작에 의해, 공통 모드의 노이즈 전류 In이 대전류 경로(111, 112) 상에 발생할 수 있다. 또는 예를 들면 제1 장치(300) 측에서 누설된 노이즈 전류가 그라운드를 경유하여 제2 장치(200)를 통해 대전류 경로(111, 112)로 흘러 들어옴으로써, 노이즈 전류 In이 발생할 수 있다. In the present specification, the
대전류 경로(111, 112) 상에 동일한 방향으로 발생하는 노이즈 전류 In을 공통 모드 노이즈 전류라 할 수 있다. 또한, 공통 모드 노이즈 전압 Vn은, 대전류 경로(111, 112) 간에 발생하는 전압이 아닌, 그라운드(예: 기준전위 1)와 대전류 경로(111, 112) 사이에 발생하는 전압일 수 있다. A noise current I n generated in the same direction on the large
예를 들면, 제1 장치(300) 측은 노이즈 소스에 대응할 수 있으며, 제2 장치(200) 측은 노이즈 리시버에 대응할 수 있다. For example, the
둘 이상의 대전류 경로(111, 112)는 제2 장치(200)에 의해 공급되는 전원, 즉 대전류(I21, I22)를 제1 장치(300)에 전달하는 경로일 수 있는데, 예컨대 전력선일 수 있다. 예를 들면, 둘 이상의 대전류 경로(111, 112) 각각은 라이브선(Live line)과 중성선(Neutral line)일 수 있다. 대전류 경로(111, 112)의 적어도 일부는 보상 장치(100)를 통과할 수 있다. 대전류(I21, I22)는, 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 교류 전류일 수 있다. 제2 주파수 대역은 예를 들면, 50Hz 내지 60Hz 대역일 수 있다.The two or more high
또한 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)는, 제1 장치(300) 측으로부터 노이즈 전류 In이 제2 장치(200)에 전달되는 경로일 수 있다. 또는 그라운드(예: 기준전위 1)에 대하여 노이즈 전압 Vn이 발생하는 경로일 수도 있다. Also, the two or more high
노이즈 전류 In 또는 노이즈 전압 Vn은 둘 이상의 대전류 경로(111, 112) 각각에 대해 공통 모드(Common Mode)로 입력될 수 있다. 노이즈 전류 In은 다양한 원인에 의해 제1 장치(300)에서 의도치 않게 발생되는 전류일 수 있다. 가령 노이즈 전류 In은 제1 장치(300)와 주변 환경 사이의 기생 커패시턴스(Capacitance)로 인한 노이즈 전류일 수 있다. 또는 노이즈 전류 In은, 제1 장치(300)의 전력 변환 장치의 스위칭 동작에 의해 발생되는 노이즈 전류일 수 있다. 노이즈 전류 In 및 노이즈 전압 Vn은 제1 주파수 대역의 주파수를 가질 수 있다. 제1 주파수 대역은 전술한 제2 주파수 대역보다 높은 주파수 대역일 수 있다. 제1 주파수 대역은 예를 들면, 150KHz 내지 30MHz 대역일 수 있다. The noise current I n or the noise voltage V n may be input to each of the two or more large
도면에서 노이즈 전류 In 및 노이즈 전압 Vn은, 제2 보상부(160)와 대전류 경로(111, 112)가 만나는 노드와 센싱부(120)의 사이에 도시되었지만, 본 문서에서 '노이즈 전류' 및 '노이즈 전압'이라는 용어는 이에 한정되는 것이 아니며, 대전류 경로(111, 112) 전체에 걸쳐 제1 주파수를 가지고 공통 모드로 발생할 수 있는 전압 및 전류를 지칭할 수 있다. In the drawing, the noise current I n and the noise voltage V n are shown between the node and the
한편 둘 이상의 대전류 경로(111, 112)는 도 1에 도시된 바와 같이 두 개의 경로를 포함할 수도 있고, 세 개의 경로(예: 3상 3선의 전력 시스템) 또는 네 개의 경로(예: 3상 4선의 전력 시스템)를 포함할 수도 있다. 대전류 경로(111, 112)의 수는 제1 장치(300) 및/또는 제2 장치(200)가 사용하는 전원의 종류 및/또는 형태에 따라 달라질 수 있다.Meanwhile, the two or more high
센싱부(120)는 둘 이상의 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In을 감지하고, 노이즈 전류 In에 대응되는 출력 신호를 증폭부(130) 측으로 생성할 수 있다. 즉, 센싱부(120)는 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In을 감지하는 수단을 의미할 수 있다. 센싱부(120)에는, 노이즈 전류 In의 센싱을 위하여 대전류 경로(111, 112)의 적어도 일부가 통과할 수 있지만, 센싱부(120) 내에서 센싱에 의한 출력 신호가 생성되는 부분은, 대전류 경로(111, 112)와 절연될 수 있다. 예를 들면 센싱부(120)는 센싱 변압부로 구현될 수 있다. 예를 들면 센싱부(120)는 대전류 경로(111, 112)에 해당하는 전력선이 감긴 CM 초크에 증폭부(130) 측 전선이 덧감긴 형태일 수 있다. 센싱 변압부는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In를 감지할 수 있다. The sensing unit 120 may sense the noise current I n on the two or more large
일 실시예에 따르면, 센싱부(120)는 증폭부(130)의 입력단과 차동(differential)으로 연결될 수 있다.According to an embodiment, the
증폭부(130)는 센싱부(120)에 전기적으로 연결되어, 센싱부(120)가 출력한 출력 신호를 증폭하여, 증폭된 출력 신호를 생성할 수 있다. 본 발명에서 증폭부(130)에 의한 '증폭'은 증폭 대상의 크기 및/또는 위상을 조절하는 것을 의미할 수 있다. 증폭부(130)는 다양한 수단으로 구현될 수 있으며, 능동 소자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 증폭부(130)는 OP-AMP를 포함할 수 있다. 예를 들면 증폭부(130)는 OP-AMP 이외에 저항과 커패시터 등 복수의 수동 소자들을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 증폭부(130)는 BJT(Bipolar Junction Transistor)를 포함할 수 있다. 예를 들면 증폭부(130)는 BJT 이외에 저항과 커패시터 등 복수의 수동 소자들을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 본 발명에서 설명하는 '증폭'을 위한 수단은 본 발명의 증폭부(130)로 제한 없이 사용될 수 있다. 증폭부(130)의 기준전위(기준전위 2)와 보상 장치(100)의 기준전위(기준전위 1)는 서로 구분되는 전위일 수 있다.The amplifying
증폭부(130)는 제1 장치(300) 및/또는 제2 장치(200)와 구분되는 제3 장치(400)로부터 전원을 공급받아, 센싱부(120)가 출력한 출력신호를 증폭하여 증폭 전류를 생성할 수 있다. 이때 제3 장치(400)는 제1 장치(300) 및 제2 장치(200)와 무관한 전원으로부터 전원을 공급 받아 증폭부(130)의 입력 전원을 생성하는 장치일 수 있다. 선택적으로 제3 장치(400)는 제1 장치(300) 및 제2 장치(200) 중 어느 하나의 장치로부터 전원을 공급 받아 증폭부(130)의 입력 전원을 생성하는 장치일 수도 있다.The amplifying
증폭부(130)에서 증폭된 출력 신호는, 제1 보상부(140) 및 제2 보상부(160)로 입력될 수 있다. 예를 들면, 증폭부(130)에서 출력된 증폭 전류는, 제1 보상부(140) 및 제2 보상부(160) 측으로 각각 흐를 수 있다. 예를 들면, 증폭부(130)는, 제1 보상부(140) 측으로 제1 증폭 전류(또는 제1 증폭 전압)를 출력시키는 제1 증폭부와, 제2 보상부(160) 측으로 제2 증폭 전류(또는 제2 증폭 전압)를 출력시키는 제2 증폭부로 구성될 수 있다. The output signal amplified by the amplifying
본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100)는, 제1 보상부(140) 및 제2 보상부(160)를 포함한다. The
제1 보상부(140)는, 제1 장치(300) 측으로부터 입력되는 노이즈에 대비해 CM 초크 앞이나 혹은 뒤에서 전압을 보상하는 타입의 보상부이다. 제2 보상부(160)는, 노이즈를 후단으로 돌아가서 보상하는 피드백(feedback) 타입의 보상부이다. The
제1 보상부(140)는, 증폭부(130)에서 출력된 증폭 전압에 기초하여, 대전류 경로(111, 112) 상에 직렬로 보상 전압을 발생시킬 수 있다. 제1 보상부(140)의 출력 측은 대전류 경로(111, 112)에 직렬로 보상 전압을 발생시킬 수 있지만, 증폭부(130)와는 절연될 수 있다. 예를 들면, 제1 보상부(140)는 상기 절연을 위해 보상 변압기로 이루어질 수 있다. 예를 들면 상기 보상 변압기의 1차 측에는 증폭부(130)의 출력 신호(예; 출력 전압)가 걸리고, 보상 변압기의 2차 측에는 상기 출력 신호에 기초한 보상 전압이 생성될 수 있다. 상기 보상 전압은 대전류 경로(111, 112) 상에 흐르는 노이즈 전류 In를 억제하는 효과를 줄 수 있다. The
제2 보상부(160)는, 증폭부(130)에 의해 증폭되어 제2 보상부(160) 측으로 출력된 출력 신호에 기초하여 보상 전류를 발생시킬 수 있다. 제2 보상부(160)는 대전류 경로(111, 112)에 각각 연결되어, 대전류 경로(111, 112)로부터 기준전위 1로 보상 전류가 흐르게 할 수 있다. 예를 들면, 제2 보상부(160)에서, 대전류 경로(111, 112)로부터 상기 보상 전류가 분기될 수 있다. 이를 통해, 대전류 경로(111, 112) 상에 흐르는 노이즈 전류 In를 보상할 수 있다. 제2 보상부(160)의 출력 측은 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In을 보상하기 위해 대전류 경로(111, 112)와 연결될 수 있지만, 증폭부(130)와는 절연될 수 있다. 예를 들면 제2 보상부(160)는, 상기 절연을 위해 보상 변압기를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 보상 변압기의 1차 측에는 증폭부(130)의 출력 전압이 걸리고, 보상 변압기의 2차 측에는 상기 출력 전압의 변압에 기초한 보상 전류가 생성될 수 있다. 상기 보상 전류는, 노이즈 전류 In의 적어도 일부를 그라운드(예: 기준전위 1)로 흐르게 하여, 노이즈 전류 In을 감소시킬 수 있다. The
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100)는, 전압 보상과 전류 보상이 합쳐진 구조일 수 있다. 예를 들면 제1 보상부(140)는 전압 보상을 하며 동시에 제2 보상부(160)는 전류 보상을 할 수 있다. As described above, the
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 보다 구체적인 일 예를 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100A)를 개략적으로 도시한 것이다. 능동형 보상 장치(100A)는, 센싱부(120), 제1 증폭부(131), 제2 증폭부(132), 제1 보상부(140) 및 제2 보상부(160)를 포함할 수 있다. FIG. 2 shows a more specific example of the embodiment shown in FIG. 1 , and schematically shows an
도 2의 능동형 보상 장치(100A)와 관련하여 도시된 대전류 경로(111, 112), 센싱부(120), 제1 보상부(140) 및 제2 보상부(160), 제3 장치(400), 기준전위 1, 기준전위 2에 대한 설명은, 도 1의 설명에 상응한다. The large
또한 도 2 및 이하의 도면에서, 제1 장치(300) 및 제2 장치(200)는 생략될 수 있다. 즉, 능동형 보상 장치(100A)의 전단(예: 제1 보상부(140) 측)의 대전류 경로(111, 112)는 제2 장치(200)의 전력선과 연결될 수 있으며, 후단(예: 제2 보상부(160) 측)의 대전류 경로(111, 112)는, 제1 장치(300)의 전력선과 연결될 수 있다. Also, in FIG. 2 and the following drawings, the
본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100A)는, 제1 증폭부(131) 및 제2 증폭부(132)를 포함할 수 있다. The
센싱부(120)는, 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In을 센싱하여 제1 증폭부(131) 및 제2 증폭부(132) 측으로 출력 신호를 생성할 수 있다. 상기 출력 신호는, 노드 a 및 b 사이의 전압에 상응할 수 있다. 노드 a 및 b 는, 제1 증폭부(131)의 입력단에 차동으로 연결될 수 있으며, 제2 증폭부(132)의 입력단에도 차동으로 연결될 수 있다. 따라서, 노드 a 및 b 사이의 전압은, 제1 증폭부(131) 및 제2 증폭부(132)에 입력 전압으로 입력될 수 있다. The
제1 증폭부(131) 및 제2 증폭부(132)는 각각 상기 입력 전압을 증폭하여, 각각 서로 별개의 출력 신호(예: 출력 전압)를 출력할 수 있다. 이 때 제1 증폭부(131)의 이득(예: 전압 이득) 및 제2 증폭부(132)의 이득(예: 전압 이득)은 서로 다를 수 있다. The
제1 증폭부(131)에서 출력된 증폭 전압 V1은, 제1 보상부(140)의 입력 신호가 되며, 제1 보상부(140)는 상기 V1에 기초하여 대전류 경로(111, 112) 상에 직렬로 보상 전압을 생성할 수 있다. The amplified voltage V 1 output from the
제2 증폭부(132)에서 출력된 증폭 전압 V2는, 제2 보상부(160)의 입력 신호가 된다. 제2 보상부(160)는, 상기 V2에 기초하여, 대전류 경로(111, 112)로부터 기준전위 1로 보상 전류를 흘려, 노이즈 전류 In을 감소시킬 수 있다. The amplified voltage V 2 output from the
제1 증폭부(131)와 제2 증폭부(132)는 기능 상 구분하여 표현하였지만, 일 실시예에 따르면, 제1 증폭부(131)와 제2 증폭부(132)는 하나의 IC로 구현 가능하다.Although the
한편, 제1 보상부(140) 및 제2 보상부(160)는, 대전류 경로(111, 112)와 제1 증폭부(131) 및 제2 증폭부(132)를 절연시키기 위해, 각각 보상 변압기를 포함할 수 있다. On the other hand, the first compensating
도 3은 도 2에 도시된 실시예의 보다 구체적인 일 예를 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B)를 개략적으로 도시한 것이다. 3 shows a more specific example of the embodiment shown in FIG. 2 , and schematically shows an
능동형 보상 장치(100B)는 제1 장치(300)와 연결되는 두 개의 대전류 경로(111, 112) 각각에 공통 모드로 입력되는 노이즈 전류 In 또는 노이즈 전압 Vn을 능동적으로 보상할 수 있다. The
도 2를 참조하면, 능동형 보상 장치(100B)는, 센싱 변압기(120B), 제1 증폭부(131B), 제2 증폭부(132B), 제1 증폭부(131B)의 출력 측에 배치된 제1 보상 변압기(140B), 제2 증폭부(132B)의 출력 측에 배치된 제2 보상 변압기(161B)와 보상 커패시터부(162B)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the
일 실시예에서, 전술한 센싱부(120)는 센싱 변압기(120B)를 포함할 수 있다. 이 때 센싱 변압기(120B)는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류 In 또는 노이즈 전류 In으로 인해 센싱 변압기(120B)의 양단에 유도된 전압을 감지하기 위한 수단일 수 있다. 센싱 변압기(120B)는 제1 장치(300) 측으로부터 대전류 경로(111, 112)(예: 전력선)로 입력되는 노이즈 전류 In 또는 노이즈 전류 In으로 인해 센싱 변압기(120B)의 양단에 유도된 전압을 센싱할 수 있다. In an embodiment, the above-described
센싱 변압기(120B)는, 대전류 경로(111, 112) 상에 배치되는 1차 측(121), 및 증폭부(131B, 132B)의 입력단과 차동(differential)으로 연결된 2차 측(122)을 포함할 수 있다. 센싱 변압기(120B)는 대전류 경로(111, 112) 상에 배치되는 1차 측(121B)(예: 1차 권선)에서, 노이즈 전류 In에 의해 유도되는 자속 밀도에 기초하여 2차 측(122)(예: 2차 권선)에 유도 전류 또는 유도 전압을 생성할 수 있다. 상기 센싱 변압기(120B)의 1차 측(121)은, 예를 들면 하나의 코어에 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 각각 감겨있는 권선일 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센싱 변압기(120B)는, 상기 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)가 감겨 있는 CM 초크에, 2차 측(122) 전선이 덧감긴 형태일 수 있다. 이와 같이 CM 초크를 이용하여 센싱 변압기(120B)를 형성하는 경우, 센싱 변압기(120B)는 센싱 및 변압의 기능만 하는 것이 아니라, CM 초크로써 수동 필터의 역할을 할 수 있다. 즉, CM 초크에 2차 측(122) 전선을 덧감아서 센싱 변압기(120B)를 형성한 경우, 센싱 변압기(120B)는 노이즈 전류 In의 센싱 및 변압과 함께, 노이즈 전류 In을 억제 또는 저지하는 역할을 동시에 할 수 있다. 한편 상술한 CM 초크와 함께 본 발명의 다양한 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100, 100A, 100B, 100C-1, 100C-2)가 더해져서, 고전력 시스템에서도 CM 초크의 사이즈나 개수를 늘리지 않고도 공통 모드 노이즈 전압 및 전류를 효과적으로 저감할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
센싱 변압기(120B)는 구체적으로, 제1 대전류 경로(111)(예: 라이브선) 상의 노이즈 전류 In에 의해 유도되는 자속 밀도와, 제2 대전류 경로(112)(예: 중성선) 상의 노이즈 전류 In에 의해 유도되는 자속 밀도가 서로 중첩(또는 보강)되도록 구성될 수 있다. 이 때, 대전류 경로(111, 112) 상에는 대전류(I21, I22)도 흐르는데, 제1 대전류 경로(111) 상의 대전류(I21)에 의해 유도되는 자속 밀도와, 제2 대전류 경로(112) 상의 대전류(I22)에 의해 유도되는 자속 밀도는 서로 상쇄되도록 구성될 수 있다. 또한 일 예를 들면, 센싱 변압기(120B)는 제1 주파수 대역(예를 들어 150KHz 내지 30MHz의 범위를 갖는 대역)의 노이즈 전류 In에 의해 유도되는 자속 밀도의 크기가 제2 주파수 대역(예를 들어 50Hz 내지 60Hz의 범위를 갖는 대역)의 대전류(I21, I22)에 의해 유도되는 자속 밀도의 크기보다 크도록 구성될 수 있다. Specifically, the sensing transformer 120B includes a magnetic flux density induced by a noise current I n on the first large current path 111 (eg, live line) and a noise current on the second large current path 112 (eg, a neutral line). The magnetic flux density induced by I n may be configured to overlap (or reinforce) each other. At this time, large currents I21 and I22 also flow on the large
이와 같이 센싱 변압기(120B)는 대전류(I21, I22)에 의해 유도되는 자속 밀도가 서로 상쇄될 수 있게 구성되어, 노이즈 전류 In만이 감지되도록 할 수 있다. 즉, 센싱 변압기(120B)의 2차 측(122)에 유도되는 전압은, 노이즈 전류 In에 따른 1차 측(121)의 유도 전압이 일정 비율로 변환된 전압일 수 있다. As such, the
예를 들어, 센싱 변압기(120B)에서, 1차 측(121)과 2차 측(122)의 권선비가 1:Nsen이고, 센싱 변압기(120B)의 1차 측(121)의 셀프 인덕턴스가 Lsen이라고 하면, 2차 측(122)은, Nsen 2Lsen의 셀프 인덕턴스를 가질 수 있다. 예를 들어 센싱 변압기(120B)의 1차 측(121)과 2차 측(122)은, 소정의 결합 계수(coupling coefficient)로 결합될 수 있다. For example, in the
예를 들어, 노이즈 전류 In으로 인하여 센싱 변압기(120B)의 1차 측(121)의 양단에 유도되는 전압이 Vchoke라고 하면, 2차 측(122)에 유도되는 전압 Vsen은, Vchoke의 Nsen 배이다. For example, if the voltage induced at both ends of the
한편 센싱 변압기(120B)의 2차 측(122)은, 제1 증폭부(131B)의 입력단 및 제2 증폭부(132B)의 입력단과 병렬 연결될 수 있다. 예를 들면 센싱 변압기(120B)의 2차 측(122)은 제1 증폭부(131B)의 입력단 및 제2 증폭부(132B)의 입력단과 차동으로 병렬 연결되어, 제1 증폭부(131B) 및 제2 증폭부(132B)에게 유도 전압(Vsen)을 공급할 수 있다. Meanwhile, the
제1 증폭부(131B) 및 제2 증폭부(132B)는, 전술한 증폭부(130)의 일 예일 수 있으며, 각각 전술한 제1 증폭부(131) 및 제2 증폭부(132)에 상응할 수 있다. 제1 증폭부(131B) 및 제2 증폭부(132B) 각각은, 센싱 변압기(120B)에 의해 감지되어 2차 측(122)에 유도되는 유도 전압 Vsen을 각각 증폭시킬 수 있다. 예를 들면 증폭부(131B, 132B)는, 상기 유도 전압 Vsen의 크기를 일정 비율로 증폭시키거나, 및/또는 위상을 조절할 수 있다. The
제1 증폭부(131B)의 전압 이득 G1 및 제2 증폭부(132B)의 전압 이득 G2는 서로 다를 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 증폭부(132B)의 전압 이득 G2이 제1 증폭부(131B)의 전압 이득 G1보다 더 크도록 설계될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, G1 및 G2는 다양한 실시예들에 따라 결정될 수 있다. A first voltage gain of the amplifying section (131B) the voltage gain G 1 and the second amplifier (132B) of the G 2 may be different from each other. According to an embodiment of the present invention, the voltage gain G 2 of the
제1 증폭부(131B)의 출력 전압 V1은, 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. The output voltage V 1 of the
제1 증폭부(131B)의 출력 전압 V1은 제1 보상 변압기(140B)의 입력 전압이 된다. 즉, 제1 증폭부(131B)의 출력 전압 V1은 제1 보상 변압기(140B)의 1차 측(141) 전압이 되며, 제1 보상 변압기(140B)는 V1에 기초하여 2차 측(142)인 대전류 경로(111, 112) 상에 직렬로 보상 전압 Vinj1을 생성할 수 있다. The output voltage V 1 of the
제1 보상 변압기(140B)는 전술한 제1 보상부(140)에 상응할 수 있다. 제1 보상 변압기(140B)는 능동 소자를 포함하는 증폭부(131B, 132B)를 대전류 경로(111, 112)로부터 절연시키기 위한 수단일 수 있다. 즉 제1 보상 변압기(140B)는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서, 제1 증폭부(131B)의 출력 전압 V1에 기초하여 대전류 경로(111, 112)에 보상 전압 Vinj1을 유도하여, 전압 보상을 위한 수단일 수 있다. The
제1 보상 변압기(140B)는 예를 들면 하나의 코어에 1차 측(141) 전선 및 2차 측(142) 전선이 통과하거나 적어도 1회 이상 감긴 구조일 수 있다. 상기 1차 측(141) 전선은, 제1 증폭부(131B)의 출력 신호가 흐르는 전선이며, 2차 측(142) 전선은, 대전류 경로(111, 112)에 해당할 수 있다. The
제1 보상 변압기(140B)는 1차 측(141)에 발생한 증폭 전압 V1에 기초하여 2차 측(142)인 대전류 경로(111, 112) 상에 보상 전압 Vinj1을 유도할 수 있다. The
예를 들어, 제1 보상 변압기(140B)에서, 1차 측(141)과 2차 측(142)의 권선비가 1:Ninj1이면, 2차 측(142)에 유도되는 전압 Vinj1은, V1의 Ninj1 배이다. 따라서 보상 전압 Vinj1은, 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다. For example, in the
한편, 제2 증폭부(132B)의 전압 이득을 G2라고 할 때, 제2 증폭부(132B)의 출력 전압 V2은, 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다. Meanwhile, when the voltage gain of the
제2 증폭부(132B)의 출력 전압 V2는 제2 보상부(160)의 입력 전압, 즉 제2 보상 변압기(161B)의 입력 전압이 된다. The output voltage V 2 of the
제2 보상 변압기(161B) 및 보상 커패시터부(162B)가 합해진 구성은, 전술한 제2 보상부(160)에 상응할 수 있다. 제2 증폭부(132B)의 출력 전압 V2는 제2 보상 변압기의 1차 측 전압이 된다. 제2 보상 변압기(161B)는, 능동 소자를 포함하는, 증폭부(131B, 132B)를 대전류 경로(111, 112)로부터 절연시키기 위한 수단일 수 있다. 즉 제2 보상 변압기(161B)는 대전류 경로(111, 112)와 절연된 상태에서, 대전류 경로(111, 112)로부터 분기시키기 위한 보상 전류 Icy를 제2 보상 변압기(161B)의 2차 측에 생성하기 위한 수단일 수 있다. A configuration in which the
제2 보상 변압기(161B)는, 제2 증폭부(132B)의 출력단과 차동(differential)으로 연결되는 1차 측 및 대전류 경로(111, 112)와 보상 커패시터부(162B)를 통해 연결되는 2차 측을 포함할 수 있다. The
제2 보상 변압기(161B)는 상기 1차 측에 발생한 증폭 전압 V2에 기초하여 2차 측에 유도 전압 V3을 유도할 수 있다. 예를 들어, 제2 보상 변압기(161B)에서, 1차 측과 2차 측의 권선비가 1:Ninj2이면, 2차 측에 유도되는 전압 V3은, V2의 Ninj2 배이다. 따라서 유도 전압 V3은, 수학식 5과 같이 나타낼 수 있다. The
제2 보상 변압기(161B)의 2차 측은 후술하는 보상 커패시터부(162B)와 보상 장치(100B)의 기준전위(기준전위 1)를 연결하는 경로상에 배치될 수 있다. 즉, 제2 보상 변압기(161B)의 2차 측의 일 단은 보상 커패시터부(162B)를 통해 대전류 경로(111, 112)와 연결되고, 2차 측의 타 단은 능동형 보상 장치(100B)의 기준전위(기준전위 1)와 연결될 수 있다. 한편, 제2 보상 변압기(161B)의 1차 측, 제1 보상 변압기(140B)의 1차 측(141), 증폭부(131B, 132B), 및 센싱 변압기(120B)의 2차 측(122)은 능동형 보상 장치(100B)의 나머지 구성요소들과 구분되는 기준전위(기준전위 2)와 연결될 수 있다. 보상 장치(100B)의 기준전위(기준전위 1)와 증폭부(131B, 132B)의 기준전위(기준전위 2)는 구분될 수 있다. The secondary side of the
이와 같이 본 발명은 보상 전류를 생성하는 구성요소에 대해서 나머지 구성요소와 상이한 기준전위를 사용하고, 별도의 전원을 사용함으로써 보상 전류를 생성하는 구성요소가 절연된 상태에서 동작하도록 할 수 있으며, 이로써 능동형 보상 장치(100B)의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the component generating the compensation current can be operated in an insulated state by using a reference potential different from that of the other components and using a separate power source for the component generating the compensation current. Reliability of the
제2 보상 변압기(161B)를 통해 변환된 전압 V3은, 보상 커패시터부(162B)를 통해 대전류 경로(111, 112)(예: 전력선)에서 보상 전류 Icy를 인출할 수 있다. The voltage V 3 converted by the
보상 커패시터부(162B)는 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류의 적어도 일부가 제2 보상 변압기(161B)의 2차 측으로 인출되는 경로를 제공할 수 있다.The
보상 커패시터부(162B)는, 일 단이 제2 보상 변압기(161B)의 2차 측과 연결되고, 타 단이 대전류 경로(111, 112)와 연결되는 두 개의 Y-커패시터(Y-capacitor, Y-cap)를 포함할 수 있다. 상기 두 Y-cap 각각의 일 단은 제2 보상 변압기(161B)의 2차 측과 연결되는 노드를 공유하며, 상기 두 Y-cap 각각의 반대 단은 각각 제1 대전류 경로(111) 및 제2 대전류 경로(112)와 연결되는 노드를 가질 수 있다.
보상 커패시터부(162B)는, 제2 보상 변압기(161B)에 의해 유도된 전압 V3에 기초하여 전력선으로부터 보상 전류 Icy를 인출할 수 있다. 보상 전류 Icy가 대전류 경로(111, 112) 상의 노이즈 전류를 보상(또는 상쇄)함으로써, 보상 장치(100B)는 노이즈를 저감시킬 수 있다. The
한편, 보상 커패시터부(162B)가 대전류 경로(111, 112)와 만나는 노드의 공통 모드 노이즈 전압을 Vn이라 하고, 제1 보상 변압기(140B)와 제2 장치(200) 사이의 전압을 VLISN이라고 하고, Vn 및 VLISN 사이의 회로 방정식을 풀면 하기 수학식 6과 같다. Vn 및 VLISN은, 기준전위 1(예: 그라운드)에 대한 전위를 나타낼 수 있다. On the other hand, the common mode noise voltage of the node where the
한편, 능동형 보상 장치(100B)의 동작에 의해 제2 장치(200) 측으로 방출되는 노이즈는 거의 0에 상응해야 하므로, VLISN는 0에 상응해야 하며, 하기 수학식 7이 도출될 수 있다. Meanwhile, since the noise emitted toward the
한편, 이를 이용하여, 센싱 변압기(120B)와 보상 커패시터부(162B) 사이 지점에서 대전류 경로(111, 112)의 실효 임피던스(effective impedance)는 수학식 8과 같이 계산될 수 있다. Meanwhile, using this, the effective impedance of the large
수학식 8에서, s*Lchoke는, 센싱 변압기(120B)에 포함된 CM 초크의 임피던스를 나타낼 수 있다. 따라서 Zline,eff는, (Vn 지점에서 바라본) 대전류 경로(111, 112) 상의 임피던스가 CM 초크의 임피던스 s*Lchoke보다 '' 배 증가된 효과를 가지는 것을 나타낸다. In Equation 8, s*L choke may represent the impedance of the CM choke included in the
이는 제1 증폭부(131)(예: 제1 증폭부(131B)) 및 제1 보상부(140)(예: 제1 보상 변압기(140B))에 의한 효과일 수 있다. 제1 증폭부(131) 및 제1 보상부(140)는 대전류 경로 상에 전압 보상(Vinj1)을 할 수 있고, 이는 인덕턴스를 증가시키는 효과에 상응하는 효과를 주어, 노이즈 전류가 흐르지 못하게 억제할 수 있다(L boost type). This may be an effect of the first amplifying unit 131 (eg, the
다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B)는, CM 초크의 인덕턴스 Lchoke보다 ''배 증가된 실효 인덕턴스 Lchoke,eff의 효과를 가질 수 있으므로(수학식 9), CM 초크만 존재할 때보다 노이즈 억제 효과를 증가시킬 수 있다. In other words, the
예를 들면, 상기 노이즈 억제 효과는 제1 증폭기(131B)의 전압 이득 G1, 센싱 변압기(120B)의 권선비 Nsen, 제1 보상 변압기(140B)의 권선비 Ninj1에 따라 조정될 수 있다. For example, the noise suppression effect may be adjusted according to the voltage gain G 1 of the first amplifier 131B, the turns ratio N sen of the
한편, 보상 커패시터부(162B)가 대전류 경로(111, 112)와 만나는 노드(Vn)로부터 기준전위 1 사이의 회로 방정식을 풀면 하기 수학식 10와 같다. Meanwhile, when the circuit equation between the
여기서 Cy는 보상 커패시터부(162B)에 포함된 Y-커패시터의 커패시턴스이다. 한편 이를 이용하여, 보상 커패시터부(162B)와 대전류 경로(111, 112)가 만나는 노드(Vn)에서 보상 커패시터부(162B)를 향해 바라본 실효 Y-임피던스 Zcy,eff는 수학식 11과 같이 계산될 수 있다. Here, C y is the capacitance of the Y-capacitor included in the
상기 수학식 11은, Vchoke에 수학식 7을 대입한 것이다. 수학식 11에서 1/(s*Cy)는, 보상 커패시터부(162B)에 포함된 Y-커패시터의 임피던스를 나타낸다. Zcy,eff는 보상 커패시터부(162B)와 대전류 경로(111, 112)가 만나는 노드에서 보상 커패시터부(162B)를 향해 바라본 실효 Y-임피던스를 나타낸다. Equation 11 is obtained by substituting Equation 7 into V choke. In
수학식 11을 참조하면, 실효 Y-임피던스 Zcy,eff는 Y-커패시터의 임피던스 1/(s*Cy)보다 ''배 감소된 효과를 가지는 것을 나타낸다. Referring to Equation 11, the effective Y-impedance Z cy,eff is higher than the
이는 제2 증폭부(132)(예: 제2 증폭부(132B)) 및 제2 보상부(160)(예: 제1 보상 변압기(161B) 및 보상 커패시터부(162B))에 의한 효과일 수 있다. 제2 증폭부(132) 및 제2 보상부(142)는, 피드백(feedback) 타입으로 대전류 경로로부터 노이즈 전류가 분기되도록 전류 보상(Icy)을 할 수 있고, 이는 Y-커패시턴스를 증가시키는 효과에 상응하는 효과를 주어, 노이즈를 효과적으로 그라운드(즉, 기준전위 1)로 인출할 수 있다(C boost type). This may be an effect by the second amplifying unit 132 (eg, the
다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B)는, Y-커패시터의 커패시턴스 Cy보다 ''배 증가된 실효 Y-커패시턴스 Cy,eff의 효과를 가질 수 있으므로(수학식 12), Y-커패시턴스만 존재할 때보다 노이즈 인출 효과를 증가시킬 수 있다. In other words, the
예를 들면, 상기 노이즈 인출 효과는 제1 증폭기(131B)의 전압 이득 G1, 제2 증폭기(132B)의 전압 이득 G2, 제1 보상 변압기(140B)의 권선비 Ninj1, 제2 보상 변압기(161B)의 권선비 Ninj2에 따라 조정될 수 있다. For example, the noise take-off effect of the first voltage gain of the amplifier (131B) G 1, the second amplifier turns ratio N inj1, a second compensation of the voltage gain G 2, the first compensation transformer (140B) of the (132B) transformer ( 161B) according to the turns ratio N inj2 .
예를 들면, 제1 보상 변압기(140B)에서 1차 측(141) 전선은 코어를 통과하고, 2차 측(142) 전선(즉, 대전류 경로(111, 112))은 코어를 통과하거나 한 번 감도록 형성할 수 있다. For example, in the
도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 능동형 보상 장치의 구체적인 일 예로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100C-1, 100C-2, 100C-3)를 개략적으로 도시한 것이다. 4 to 6 schematically illustrate
도 4에 도시된 일 실시예에 따른 보상 장치(100C-1)는, 센싱 변압기(120C), 제1 증폭기(131C), 제2 증폭기(132C), 제1 보상 변압기(140C-1), 제2 보상 변압기(161C), 보상 커패시터부(162C)를 포함할 수 있다. The
도 5에 도시된 일 실시예에 따른 보상 장치(100C-2)는, 센싱 변압기(120C), 제1 증폭기(131C), 제2 증폭기(132C), 제1 보상 변압기(140C-2), 제2 보상 변압기(161C), 보상 커패시터부(162C)를 포함할 수 있다.The
보상 장치(100C-1)는 제1 보상 변압기(140C-1)의 1차 측 전선 및 2차 측 대전류 경로(111, 112)가 코어를 통과하는 실시예를 나타낸 것으로, 권선비 Ninj1가 약 1 정도일 수 있다. The compensating
보상 장치(100C-2)는, 제1 보상 변압기(140C-2)의 1차 측 전선은 코어를 통과하며 2차 측 대전류 경로(111, 112)는 코어를 한 번 감는 실시예를 나타낸 것으로, 권선비 Ninj1가 약 2 정도일 수 있다. The compensating
도 4 및 도 5에서 센싱 변압기(120C), 제1 증폭기(131C), 제2 증폭기(132C), 제1 보상 변압기(140C-1, 140C-2), 제2 보상 변압기(161C), 보상 커패시터부(162C)는, 도 3에서 설명한 센싱 변압기(120B), 제1 증폭기(131B), 제2 증폭기(132B), 제1 보상 변압기(140B), 제2 보상 변압기(161B), 보상 커패시터부(162B)의 설명에 상응한다. 4 and 5, the
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100C-1, 100C-2)에서, 센싱 변압기(120C)는, 제1 보상 변압기(140C-1, 140C-2) 및 제2 보상 변압기(161C)와 다른 종류의 소자일 수 있다. 4 and 5 , in the
예를 들면, 변압기 역할만 수행하는 제1 보상 변압기(140C-1, 140C-2) 및 제2 보상 변압기(161C)와는 달리, 센싱 변압기(120C)는, 대전류 경로(111, 112)에 해당하는 전력선이 감긴 CM 초크에 증폭부(131C, 132C) 측 전선이 덧감긴 형태일 수 있다. CM 초크는 수동 필터로써, 인덕턴스를 이용하여 노이즈 전류를 억제하는 역할을 할 수 있으며, 센싱 변압기(120C)는 상기 CM 초크에 단순히 2차 측 전선을 덧감음으로써 노이즈를 센싱할 수 있다. For example, unlike the
한편, 도 6에 도시된 일 실시예에 따른 보상 장치(100C-3)는, 센싱 변압기(120C), 제1 증폭기(131C), 제2 증폭기(132C), 제1 보상 변압기(140C-3), 제2 보상 변압기(161C), 보상 커패시터부(162C)를 포함할 수 있다. On the other hand, the
일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100C-3)는 대전류 경로(111, 112)에 공통 모드로 발생된 노이즈 전류 In 또는 노이즈 전압 Vn을 능동적으로 보상할 수 있다. The
능동형 보상 장치(100C-3)에 포함된 센싱 변압기(120C), 제1 증폭기(131C), 제2 증폭기(132C), 제1 보상 변압기(140C-3), 제2 보상 변압기(161C), 보상 커패시터부(162C)는, 도 3에서 설명한 센싱 변압기(120B), 제1 증폭기(131B), 제2 증폭기(132B), 제1 보상 변압기(140B), 제2 보상 변압기(161B), 보상 커패시터부(162B)의 설명에 상응할 수 있다. The
일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100C-3)에서, 제1 보상 변압기(140C-3)는, 센싱 변압기(120C)에 대하여 제1 장치(300) 측인, 센싱 변압기(120C)(예: CM 초크)의 뒤에 배치될 수 있다. 제1 보상 변압기(140C-3)는, CM 초크와 제1 장치(300) 사이의 대전류 경로(111, 112) 상에 보상 전압(Vinj1)을 발생시킬 수 있다. In the
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100D)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다. 이하에서는 도 3을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용의 설명은 생략한다.7 schematically shows the configuration of a system including an
도 7을 참조하면 능동형 보상 장치(100D)는 제1 장치(300D)와 연결되는 대전류 경로(111D, 112D, 113D) 각각에 공통 모드로 입력되는 노이즈 전류 In을 능동적으로 보상할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the
이를 위해 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100D)는 세 개의 대전류 경로(111D, 112D, 113D), 센싱 변압기(120D), 제1 증폭부(131D), 제2 증폭부(132D), 제1 증폭부(131D)의 출력 측에 배치된 제1 보상 변압기(140D), 제2 증폭부(132D)의 출력 측에 배치된 제2 보상 변압기(161D)와 보상 커패시터부(162D)를 포함할 수 있다. To this end, the
도 3에서 설명한 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B)와 대비하여 살펴보면, 도 7에 도시된 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100D)는 세 개의 대전류 경로(111D, 112D, 113D)를 포함하고, 이에 따라 센싱 변압기(120D), 제1 보상 변압기(140D) 및 보상 커패시터부(162D)의 차이점이 있다. 따라서 이하에서는 상술한 차이점을 중심으로 능동형 보상 장치(100D)에 대해 설명한다. In comparison with the
능동형 보상 장치(100D)는 서로 구분되는 제1 대전류 경로(111D), 제2 대전류 경로(112D) 및 제3 대전류 경로(113D)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 대전류 경로(111D)는 R상, 상기 제2 대전류 경로(112D)는 S상, 상기 제3 대전류 경로(113D)는 T상의 전력선일 수 있다. 노이즈 전류 In은 제1 대전류 경로(111D), 제2 대전류 경로(112D) 및 제3 대전류 경로(113D) 각각에 공통 모드로 입력될 수 있다.The
센싱 변압기(120D)의 1차 측(121D)은 제1 대전류 경로(111D), 제2 대전류 경로(112D) 및 제3 대전류 경로(113D) 각각에 배치되어, 2차 측(122D)에 유도 전압 Vsen를 생성할 수 있다. 세 개의 대전류 경로(111D, 112D, 113D) 상의 노이즈 전류 In에 의해 센싱 변압기(120D)에 생성되는 자속 밀도는 서로 보강될 수 있다. The
한편 능동형 보상 장치(100D)에서 제1, 2 증폭부(131D, 132D)는, 증폭부(131B, 132B)에 상응한다. 예를 들면 센싱 변압기(120D)의 2차 측(122D) 전선은, 제1 증폭부(131D) 및 제2 증폭부(132D) 각각에 병렬로 연결될 수 있다. 센싱 변압기(120D)의 2차 측(122D)에 유도된 전압 Vsen은 제1 증폭부(131D) 및 제2 증폭부(132D)의 입력 전압이 된다. 제1 증폭부(131D)는 상기 입력 전압에 기초하여 증폭 전압 V1을 출력하고, 제2 증폭부(132D)는 상기 입력 전압에 기초하여 증폭 전압 V2를 출력할 수 있다. Meanwhile, in the
상기 V1은 제1 보상 변압기(140D)의 입력 전압, 즉 제1 보상 변압기(140D)의 1차 측(141D) 전압이 될 수 있다. 상기 V2는 제2 보상 변압기(161D)의 입력 전압, 즉 제2 보상 변압기(161D)의 1차 측 전압이 될 수 있다. The V 1 may be the input voltage of the
한편 제1 보상 변압기(140D)의 2차 측(142D)은, 제1 대전류 경로(111D), 제2 대전류 경로(112D) 및 제3 대전류 경로(113D) 각각에 배치될 수 있다. 제1 보상 변압기(140D)는, 제1 증폭부(131D)에서 출력된 1차 측(141D) 전압(V1)에 기초하여, 2차 측(142D)인 세 개의 대전류 경로(111D, 112D, 113D) 각각에 직렬로 보상 전압 Vinj1을 생성할 수 있다. Meanwhile, the
한편 제2 보상 변압기(161D) 및 보상 커패시터부(162D)는 제2 보상부(160D)에 포함되며, 제2 증폭부(132D)의 출력 전압인 V2는 제2 보상부(160D)의 입력 전압, 즉 제2 보상 변압기(161D)의 1차 측(141D) 전압이 될 수 있다. 제2 보상 변압기(161D)는, 1차 측 전압(V2)에 기초하여, 2차 측에 유도 전압 V3을 생성할 수 있다. Meanwhile, the
제2 보상 변압기(161D)의 2차 측은 보상 커패시터부(162D)와 보상 장치(100D)의 기준전위(기준전위 1)를 연결하는 경로상에 배치될 수 있다. The secondary side of the
보상 커패시터부(162D)는, 일 단이 제2 보상 변압기(161D)의 2차 측과 연결되고, 타 단이 대전류 경로(111D, 112D, 113D) 각각에 연결되는 세 개의 Y-커패시터(Y-capacitor, Y-cap)를 포함한다. The compensation capacitor unit 162D has three Y-capacitors (Y-) having one end connected to the secondary side of the
보상 커패시터부(150D)는 제2 보상 변압기(161D)의 2차 측 유도 전압 V3에 기초하여 제1 대전류 경로(111D), 제2 대전류 경로(112D) 및 제3 대전류 경로(113D) 각각으로부터 보상 전류 Ic가 기준전위 1로 인출되게 한다. The compensation capacitor unit 150D is formed from each of the first large
이와 같은 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100D)는 3상 3선의 전력 시스템의 전력선 상의 공통 모드 노이즈에 대한 전압 보상 및 전류 보상을 동시에 수행할 수 있다. The
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100E)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한다. 이하에서는 도 3을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용의 설명은 생략한다.8 schematically shows the configuration of a system including an
도 7을 참조하면 능동형 보상 장치(100E)는 제1 장치(300E)와 연결되는 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E) 각각에 공통 모드로 입력되는 노이즈 전류 In을 능동적으로 보상할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100E)는 네 개의 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E), 센싱 변압기(120E), 제1 증폭부(131E), 제2 증폭부(132E), 제1 증폭부(131E)의 출력 측에 배치된 제1 보상 변압기(140E), 제2 증폭부(132E)의 출력 측에 배치된 제2 보상 변압기(161E)와 보상 커패시터부(162E)를 포함할 수 있다. To this end, the
도 3에서 설명한 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100B)와 대비하여 살펴보면, 도 8에 도시된 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100E)는 네 개의 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E)를 포함하고, 이에 따라 센싱 변압기(120E), 제1 보상 변압기(140E) 및 보상 커패시터부(162E)의 차이점이 있다. 따라서 이하에서는 상술한 차이점을 중심으로 능동형 보상 장치(100E)에 대해 설명한다. In comparison with the
능동형 보상 장치(100E)는 서로 구분되는 제1 대전류 경로(111E), 제2 대전류 경로(112E), 제3 대전류 경로(113E), 및 제4 대전류 경로(114E)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 대전류 경로(111E)는 R상, 상기 제2 대전류 경로(112E)는 S상, 상기 제3 대전류 경로(113E)는 T상, 상기 제4 대전류 경로(114E)는 N상의 전력선일 수 있다. 노이즈 전류 In은 제1, 2, 3, 4 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E) 각각에 공통 모드로 입력될 수 있다.The
센싱 변압기(120E)의 1차 측(121E)은 제1 대전류 경로(111E), 제2 대전류 경로(112E), 제3 대전류 경로(113E), 및 제4 대전류 경로(114E) 각각에 배치되어, 2차 측(122E)에 유도 전압 Vsen를 생성할 수 있다. 네 개의 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E) 상의 노이즈 전류 In에 의해 센싱 변압기(120E)에 생성되는 자속 밀도는 서로 보강될 수 있다. The
한편 능동형 보상 장치(100E)에서 제1, 2 증폭부(131E, 132E)는, 증폭부(131B, 132B)에 상응한다. 예를 들면 센싱 변압기(120E)의 2차 측(122E) 전선은, 제1 증폭부(131E) 및 제2 증폭부(132E) 각각에 병렬로 연결될 수 있다. 센싱 변압기(120E)의 2차 측(122E)에 유도된 전압 Vsen은 제1 증폭부(131E) 및 제2 증폭부(132E)의 입력 전압이 된다. 제1 증폭부(131E)는 상기 입력 전압에 기초하여 증폭 전압 V1을 출력하고, 제2 증폭부(132E)는 상기 입력 전압에 기초하여 증폭 전압 V2를 출력할 수 있다. Meanwhile, in the
상기 V1은 제1 보상 변압기(140E)의 입력 전압, 즉 제1 보상 변압기(140E)의 1차 측(141E) 전압이 될 수 있다. 상기 V2는 제2 보상 변압기(161E)의 입력 전압, 즉 제2 보상 변압기(161E)의 1차 측 전압이 될 수 있다. The V 1 may be the input voltage of the
한편 제1 보상 변압기(140E)의 2차 측(142E)은, 제1 대전류 경로(111E), 제2 대전류 경로(112E), 제3 대전류 경로(113E), 및 제4 대전류 경로(114E) 각각에 배치될 수 있다. 제1 보상 변압기(140E)는, 제1 증폭부(131E)에서 출력된 1차 측(141E) 전압(V1)에 기초하여, 2차 측(142E)인 네 개의 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E) 각각에 직렬로 보상 전압 Vinj1을 생성할 수 있다. Meanwhile, the
한편 제2 보상 변압기(161E) 및 보상 커패시터부(162E)는 제2 보상부(160E)에 포함되며, 제2 증폭부(132E)의 출력 전압인 V2는 제2 보상부(160E)의 입력 전압, 즉 제2 보상 변압기(161E)의 1차 측(141E) 전압이 될 수 있다. 제2 보상 변압기(161E)는, 1차 측 전압(V2)에 기초하여, 2차 측에 유도 전압 V3을 생성할 수 있다. Meanwhile, the
제2 보상 변압기(161E)의 2차 측은 보상 커패시터부(162E)와 보상 장치(100E)의 기준전위(기준전위 1)를 연결하는 경로상에 배치될 수 있다. The secondary side of the
보상 커패시터부(162E)는, 일 단이 제2 보상 변압기(161E)의 2차 측과 연결되고, 타 단이 대전류 경로(111E, 112E, 113E, 114E) 각각에 연결되는 네 개의 Y-커패시터(Y-capacitor, Y-cap)를 포함한다.
보상 커패시터부(150E)는 제2 보상 변압기(161E)의 2차 측 유도 전압 V3에 기초하여 제1 대전류 경로(111E), 제2 대전류 경로(112E), 제3 대전류 경로(113E), 및 제4 대전류 경로(114E) 각각으로부터 보상 전류 Ic가 기준전위 1로 인출되게 한다. Compensation capacitor portion (150E) of the second first high current path on the basis of the secondary side induced voltage V 3 of the compensation transformer (161E) (111E), the second high current path (112E), the third high current path (113E), and A compensation current I c is drawn from each of the fourth large
이와 같은 실시예에 따른 능동형 보상 장치(100E)는 3상 4선의 전력 시스템의 전력선 상의 공통 모드 노이즈에 대한 전압 보상 및 전류 보상을 동시에 수행할 수 있다. The
다양한 실시예에 따른 능동형 보상 장치는, CM 초크만 단독으로 사용하는 경우와는 달리, 고전력용으로 이용되더라도, 크기의 증가 정도나 가격의 증가 정도가 미미할 수 있다. Unlike the case in which only the CM choke is used alone, the active compensation device according to various embodiments may be used for high power, but the degree of increase in size or the degree of increase in price may be insignificant.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 능동형 보상 장치는, 대전류 경로(예: 전력선)로부터 전기적으로 절연되는 구조이므로, 증폭부(130)에 포함된 소자들을 EOS(electrical overstress)로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 증폭부(130)는, 전력선으로부터 절연되므로, 제어 보드에 사용되는 DC 저전압(예: 제3 장치(400), 48V 이내)을 이용할 수 있다. 따라서, 증폭부(130)는, 별도의 전력 변환 회로가 필요하지 않다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 능동형 보상 장치는, 전원 공급 장치(예: 제2 장치(200))의 기준전위(기준전위 1)와 상관없이, 증폭부(130)를 구성하기 위해 정격 전압이 낮은 소자들을 사용할 수 있다. In addition, since the active compensation device according to various embodiments of the present disclosure has a structure that is electrically insulated from a large current path (eg, a power line), it is possible to protect the elements included in the
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.The specific implementations described in the present invention are only examples, and do not limit the scope of the present invention in any way. For brevity of the specification, descriptions of conventional electronic components, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connection or connection members of the lines between the components shown in the drawings exemplarily represent functional connections and/or physical or circuit connections, and in an actual device, various functional connections, physical connections that are replaceable or additional may be referred to as connections, or circuit connections. In addition, unless there is a specific reference such as "essential" or "importantly", it may not be a necessary component for the application of the present invention.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and the scope of the spirit of the present invention is not limited to the scope of the scope of the present invention. will be said to belong to
Claims (6)
제2 장치에 의해 공급되는 대전류를 상기 제1 장치에 전달하는 적어도 둘 이상의 대전류 경로;
상기 대전류 경로 상의 공통 모드 노이즈 전류를 센싱하여 노이즈 전류에 대응되는 출력 신호를 생성하는 센싱부;
상기 센싱부의 출력 신호를 증폭하여 제1 증폭 전압 및 제2 증폭 전압을 생성하는 증폭부;
상기 제1 증폭 전압에 기초하여 상기 대전류 경로 상에 보상 전압을 발생시키는 제1 보상부; 및
상기 제2 증폭 전압에 기초하여 상기 대전류 경로로부터 보상 전류를 분기시켜 인출시키는 제2 보상부;를 포함하는, 능동형 보상 장치. An active compensation device for actively compensating noise generated in a common mode in each of at least two or more large current paths connected to the first device, the active compensation device comprising:
at least two or more high current paths for transferring the high current supplied by the second device to the first device;
a sensing unit sensing a common mode noise current on the high current path to generate an output signal corresponding to the noise current;
an amplifying unit amplifying an output signal of the sensing unit to generate a first amplified voltage and a second amplified voltage;
a first compensator for generating a compensation voltage on the large current path based on the first amplified voltage; and
and a second compensator for branching and drawing a compensation current from the large current path based on the second amplified voltage.
상기 제1 보상부는, 상기 센싱부와 상기 제2 장치 사이의 상기 대전류 경로 상에서 상기 보상 전압을 생성하는 타입이며,
상기 제2 보상부는, 상기 센싱부와 상기 제1 장치 사이의 상기 대전류 경로로부터 상기 보상 전류를 분기시키는 피드백(feedback)타입인, 능동형 보상 장치. According to claim 1,
The first compensation unit is of a type that generates the compensation voltage on the large current path between the sensing unit and the second device,
The second compensating unit is of a feedback type for branching the compensating current from the large current path between the sensing unit and the first device.
상기 센싱부는, 상기 둘 이상의 대전류 경로가 감긴 CM 초크에, 상기 증폭부의 입력 전압을 발생시키기 위한 전선이 덧감긴 형태인, 능동형 보상 장치. According to claim 1,
The sensing unit is a CM choke on which the two or more large current paths are wound, and an electric wire for generating the input voltage of the amplifying unit is wound over the CM choke.
상기 제1 보상부는,
상기 증폭부의 제1 증폭 전압을 출력하는 전선이 코어를 통과하고, 상기 대전류 경로가 상기 코어를 통과하거나 한번 이상 감기도록 형성된, 능동형 보상 장치.According to claim 1,
The first compensation unit,
The electric wire outputting the first amplified voltage of the amplifying unit passes through a core, and the large current path passes through the core or is formed to be wound one or more times.
상기 증폭부는 상기 제1 증폭 전압을 출력하는 제1 증폭부 및 상기 제2 증폭 전압을 출력하는 제2 증폭부를 포함하고,
상기 제1 보상부는 제1 보상 변압기를 포함하고,
상기 제2 보상부는, 상기 제2 증폭 전압에 기초하여 상기 보상 전류가 인출되는 경로에 유도 전압을 발생시키는 제2 보상 변압기를 포함하는 능동형 보상 장치. According to claim 1,
The amplifying unit includes a first amplifying unit for outputting the first amplified voltage and a second amplifying unit for outputting the second amplified voltage,
The first compensating unit includes a first compensating transformer,
and the second compensating unit includes a second compensating transformer configured to generate an induced voltage in a path from which the compensating current is drawn based on the second amplified voltage.
상기 제2 보상부는, 상기 대전류 경로에서 분기되어 상기 제2 보상 변압기의 2차 측과 연결되는 Y-커패시터로 이루어진 보상 커패시터부를 더 포함하는, 능동형 보상 장치.6. The method of claim 5,
The second compensating unit may further include a compensating capacitor unit including a Y-capacitor branched from the large current path and connected to a secondary side of the second compensating transformer.
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