KR200392815Y1 - 폐자로를 형성한 바 코어 코일을 이용하여 공통모드 노이즈및 차동모드 노이즈를 저감한 모터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자파 노이즈 중 공통모드 노이즈(common mode noise) 및 차동모드 노이즈 (Differential mode noise)를 저감하면서도, 소형의 전자기기에 적합한 직류 모터에 관한 것으로, 모터의 동작에 따라 발생하는 전자파 노이즈 중 공통모드 노이즈를 감쇄할 수 있도록 공통모드로 사용되는 코일을 구비하되, 이 공통모드로 사용되는 코일은, 두 개의 바 코어(bar core)의 외주면에 공통모드 형태로 도선을 감고, 두 개의 바 코어의 양단에 각각 페라이트 자성재로 이루어진 평판코어를 부착하여 폐자로를 형성하여 이루어진다.

Description

폐자로를 형성한 바 코어 코일을 이용하여 공통모드 노이즈 및 차동모드 노이즈를 저감한 모터{Motor attenuated in common mode noise and differential mode noise using bar core coil as a closed loop with plate core}

본 고안은 전자파 저감 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자파 노이즈 중 공통모드 노이즈(common mode noise) 및 차동모드 노이즈(differential mode noise)를 저감하면서도, 소형의 전자기기에 적합한 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 전기전자 회로로 이루어지는 전기전자기기는 서로 근접하게 배치되는 경우, 전기적 또는 전자기적인 상호 작용의 결과 본래의 기능을 해치는 전자파 노이즈를 발생시킨다. 특히, 이러한 전자파 노이즈는 전기전자기기의 소형화에 따라 전기전자기기의 집적도가 높아지면서 점점 더 심각한 문제로 대두되고 있다. 따라서, 전기전자기기는, 다른 기기로부터의 전자파 노이즈에 의해 영향을 받지 않고, 또한 다른 기기에 전자파 노이즈에 의한 영향을 끼치지 않도록 설계 및 제작되어야 한다.

전기전자기기에서 발생되는 전자파 노이즈에는, 크게 전원선을 통해 전도되어 나가는 전도 노이즈(conducted noise)와, 전자파의 형태로 공중으로 방사되는 방사 노이즈(radiated noise)가 있다. 한편, 전도 노이즈는 다시, 공통모드(common mode) 전류 성분에 의한 공통모드 노이즈(common mode noise)와, 차동모드(differential mode) 전류 성분에 의한 차동모드 노이즈(differential mode noise)로 나뉜다.

전기기기의 일종인 모터는 내부에 영구자석과 코일, 브러쉬와 같은 부품이 내장되어 있어, 모터의 회전에 따른 브러쉬의 아크 방전에 의해 전자파 노이즈가 발생한다. 따라서, 모터에 있어서도 이러한 전자파 노이즈의 저감 문제는 피해갈 수 있는 문제가 아니다.

모터에서 발생되는 전자파 노이즈를 저감하기 위한 종래의 일반적인 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 방사 노이즈에 대해서는 널리 알려진 적당한 접지와 전자파 차폐 기술을 적용함으로써 비교적 쉽게 저감시킬 수 있다.

한편, 전도 노이즈에 대해서는 그 측정 및 저감이 쉽지 않은데, 도 1에 도시된 모터에서는 차동모드로 사용되는 코일(L1, L2)과 콘덴서(Cx)를 사용하여 주로 차동모드 노이즈를 저감하고 있다. 여기서, 코일(L1, L2)와 콘덴서(Cx)의 용량은 사용하는 모터의 정격 전압 및 전류에 따라 적절히 조절된다. 또한, 전도 노이즈가 그다지 문제되지 않는 모터에서는 코일(L1, L2)을 생략하거나, 나아가 콘덴서(Cx)까지 생략하는, 즉 아무런 감쇄회로도 구비하지 않는 경우도 있다.

도 2는, 도 1에 도시된 모터의 코일 부분을 개념적으로 도시한 것으로서, 이 모터는 차동모드 노이즈를 저감시키기 위하여 차동모드로 사용되는 코일을 구비하고 있다. 구체적으로, 이 차동모드 코일에는, 도시된 바와 같이, 바 코어(21, 22) 두 개에 도선(23, 24)을 감은 형태의 코일을 사용하고 있다.

그러나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 바 코어 코일은 다음과 같은 문제를 가지고 있다. 즉, 종래의 모터는, 차동모드 노이즈만을 억제하도록 구성되어 있다. 그러나 모터에는 공통모드 노이즈 성분도 존재하므로 이 공통모드 노이즈를 감쇄시키기 위해서 별도로 필터를 구성해야 되는 문제점이 있다. 한편, 이 공통모드 노이즈를 감소시키기 위해서 모터 내부에 공통모드용 토로이달(toroidal) 코어를 사용하여 도선을 공통모드 형태로 감은 코일을 사용하는 경우가 있다. 그러나, 이 토로이달 코일은 그 실장 공간을 많이 차지하고 실장 하기에는 용이 하지 않은 문제가 있어서, 특히 소형의 모터에는 더 이상 적합한 공통모드 노이즈 저감수단이 될 수 없다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 특히 소형의 전기전자기기에 실장하기에 적합한 공통모드 노이즈 저감수단을 구비한 모터를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 모터는, 소형의 전기전자기기에 실장하기에 적합한 바 코어(bar core)를 이용한 공통모드 노이즈 저감수단을 구비한다.

즉, 본 고안에 따른 직류 모터는, 모터의 동작에 따라 발생하는 전자파 노이즈 중 공통모드 노이즈를 감쇄할 수 있도록 공통모드로 사용되는 코일을 구비하되, 상기 공통모드로 사용되는 코일은, 두 개의 바 코어(bar core)의 외주면에 공통모드 형태로 도선을 감고, 상기 두 개의 바 코어의 양단에 각각 평판 코어를 부착하여 폐자로를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이렇게 폐자로를 형성하면 공통모드 노이즈 뿐만 아니라, 코일 권선간의 부유용량 및 누설 인덕턴스에 의해 차동모드 노이즈에도 감쇄 효과가 있다.

여기서, 상기 바 코어의 외주면에 감긴 도선은, 절연성 수지가 코팅된 에나멜 와이어인 것이 바람직하다.

또한, 상기 평판 코어는 페라이트 자성재료를 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 고안에서는 폐자로를 지닌 한 쌍의 바 코어를 이용함으로써, 그 실장공간을 최소화하면서 모터에 의한 전자파 노이즈를 효과적으로 저감할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의 할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 직류 모터의 등가 회로도이다. 도 3을 참조하면, 본 실시예의 직류 모터는 공통모드로 사용되는 코일(30)을 공통모드 노이즈 감쇄수단으로서 구비한다. 따라서, 본 실시예의 모터에 의하면, 모터에 의해 발생되는 공통모드 노이즈가 효과적으로 감쇄된다. 여기서, 공통모드 코일(30)은 사용되는 모터(M)의 정격 전압 및 전류에 따라, 또한 발생되는 전자파 노이즈에 따라 적절히 그 인턱턴스가 조절된다.

또한, 본 실시예의 모터에는, 차동모드 노이즈를 감쇄하기 위한 콘덴서(C)나 코일(미도시)이 직, 병렬로 부가될 수 있다. 나아가, 방사성 노이즈를 차폐하기 위해 널리 알려진 접지나 차폐수단(미도시)을 더 구비할 수 있으나, 여기서는 본 고안의 특징인 공통모드 코일에 대해서만 상세히 설명하고 방사성 노이즈 차폐수단에 대해서는 설명을 생략한다.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 모터에 있어서 공통모드 코일 부분을 좀더 개념적으로 도시한 개략도이다. 본 실시예의 공통모드 코일(30)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 두 개의 바 코어(31, 32)의 외주면에 도선(33, 34)을 공통모드 형태로 감은 다음, 이 두 개의 바 코어의 양단에 각각 평판 코어(35, 36)를 부착하여 폐자로를 형성하도록 함으로써 이루어진다.

한편, 바 코어(31, 32)의 외주면에 감긴 도선(33, 34)은, 통상의 에나멜 와이어나, 절연성과 내구성이 좋은 절연성 수지가 코팅된 에나멜 와이어로 이루어질 수 있다. 또한, 평판 코어는 페라이트 자성재로 이루어지는 것이 바람직하다.

이렇게 한 쌍의 바 코어(31, 32)와 한 쌍의 평판 코어(35, 36)를 이용하여 폐자로를 형성한 본 실시예의 공통모드 코일(30)은, 적당한 접착제나 치구를 이용하여 전기전자기기의 기판 등 실장면에 간단히 실장할 수 있고, 실장 공간도 많이 차지하지 않는다. 따라서, 본 실시예의 공통모드 코일은, 종래의 토로이달 코일과 달리, 그 실장 공간이 최소화되며 전기전자기기의 기판 등에 실장하기가 훨씬 용이해 진다.

이상과 같이, 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 모터에 따르면, 공통모드 노이즈를 감쇄하기 위한 공통모드 코일을 구비함으로써, 모터의 동작에 의해 발생되는 전자파 노이즈를 효과적으로 감쇄할 수 있다.

또한, 본 고안의 모터에 따르면, 상기 공통모드 코일을, 한 쌍의 바 코어에 도선이 감긴 한 쌍의 바 코일과 평판 코어를 부착함으로써, 공통모드 노이즈 및 차동모드 노이즈를 감쇄시킬수 있다. 또한, 본 고안의 모터는 전기전자기기에 실장할 때 그 실장공간을 최소화할 수 있고 실장을 용이하게 함으로써, 소형의 전기전자기기에 특히 적합하다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 고안의 상세한 설명과 함께 본 고안의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 고안을 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 차동모드 노이즈를 저감한 모터의 등가 회로도이다.

도 2는 도 1에 도시된 모터의 코일 부분을 개념적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 공통모드 노이즈를 저감한 모터의 등가 회로도이다.

도 4는 도 3에 도시된 모터의 코일 부분을 개념적으로 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호에 대한 설명>

21, 22, 31, 32...바 코어 23, 24, 33, 34... 도선

30...공통모드 코일 35, 36... 평판 코어

Claims (3)

1. 직류 모터에 있어서,

   상기 모터의 동작에 따라 발생하는 전자파 노이즈 중 공통모드 노이즈를 감쇄할 수 있도록 공통모드로 사용되는 코일을 구비하되,

   상기 공통모드로 사용되는 코일은, 두 개의 바 코어(bar core)의 외주면에 공통모드 형태로 도선을 감고, 상기 두 개의 바 코어의 양단에 각각 평판 코어를 부착하여 폐자로를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 직류 모터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 바 코어의 외주면에 감긴 도선은, 절연성 수지가 코팅된 에나멜 와이어인 것을 특징으로 하는, 직류 모터.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 평판 코어는 페라이트 자성재로 이루어진 것을 특징으로 하는, 직류 모터.