KR970005296B1 - 직렬 및 공통모드권선을 갖는 집적 자기 필터 인덕터 - Google Patents

직렬 및 공통모드권선을 갖는 집적 자기 필터 인덕터 Download PDF

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에이. 제프리스 파울
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파우어큐브 코포레이션
스티븐 엠. 우드
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Abstract

내용없음.

Description

직렬 및 공통모드권선을 갖는 집적 자기 필터 인덕터
제1도는 2개의 공통 모드권선과 그 주위에 배치된 제1권선이 있는 자기 코드 구조의 다이아그램.
제2도는 4개의 공통 권선과 하나의 제1권선이 있는 자기 코어구조의 다이아그램.
제3도는 환상 자기 코어구조를 사용하는, 제2도 구조의 또 다른 예를 나타낸 것.
제4도는 제1 및 제3레그에 배치된 공통 권선과 제2레그상에 있는 제1권선이 있는 제1,제2 및 제3레그를 갖고 있는 자기 코어구조를 나타낸 것.
제5도는 제4도의 인덕터의 하나의 상호 접속을 보여주는 개략도.
제6도는 제1 및 제3레그상의 제2권선을 이행하는 제4도의 실시예를 나타낸 다이어그램.
제7a-7c도는 제6도의 구성으로부터 나오는 유도소자의 개략 다이어그램.
제8a-8c도는 상호 접속 스키머를 예시적으로 나타낸 도면.
제9a-9b도는 또 다른 상호 접속 스키머를 나타낸 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 : 단자
14,16,18,30,32,62,64,66,68,70,72,75,77 : 권선
24,26,28 : 플럭스 라인 46,48,50 : 레그
52,54,56,58 : 브리징부
76,78,80,82,84,86,88,90,92,94,96 : 인덕턴스
100,102,104,106,108,110,112,114,116,118,120,122,124,126 : 사용자회로.
본 발명은 자기필터 인덕터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선형 또는 스위칭 파우어 서플라이 응용용의 다수직렬 및 공통 모드 인덕터 장치에 관한 것이다.
필터 인덕터는 선형 및 스위칭 파우어 서플라이에서 폭넓게 사용되고 있다. 저역필터는 파우어 서플라이의 압력 및 출력 리플전류를 감소시키도록 거의 모든 파우어 변환응용에 요구된다. 정현파 AC 입력이 여러 가지 DC레벨로 정류되는 선형 컨버터에서는, 저역필터가 컨버터의 출력 단자에서 나타나는 불필요한 AC성분을 방지하는 것이 요구된다. 스위칭 파우어 서플라이 컨버터에서는 인덕터 필요조건이 보다 많게 된다. 스위칭 컨버터의 저역필터 요구조건에 더하여, 인덕터는 에너지를 저장하고 전달하는데 사용되며 또 각 스위칭 사이클동안에 많은 전류펄스를 감소시키거나 방해하는데 사용된다. 모든 스위칭 파우어 서플라이 컨버터는 비교적 고주파수로 DC 전압을 스위치시켜 신호를 변환하고, 그 다음에 고주파수 AC를 DC출력으로 정류한다. 고주파수 스위칭과 같은 많은 전류 펄싱의 결과로서, 전자기 간섭(EMI)필터는 스위칭 귄외에서 발생하는 관련 잡음, 스위칭조파 및 전압스파크를 저지시키는 것을 요한다. EMI필터는 또한 외부로부터 전도되고 방사된 간섭으로 인한 자화성 문제를 감소시키는 것을 요한다.
전형적으로, 저역필터나 EMI필터는 어떤 형태의 직렬 인덕턴스 및 대응 병렬 커패시턴스로 구성된다. 직렬 인덕턴스는 필터에 대해 비교적 파우어 손실이 적게되는데 저직렬 저항이 있는 고부가의 인덕턴스 특성을 가져야 한다. 필터는 또한 DC 신호의 EMI필터링과 최대저역에 대한 각 스테이지간의 병렬 커패시턴스에 의해 분리된 다수직렬 및 공통 모드 인덕턴스 스테이지로 구성될 수도 있다. 각각 별개의 인덕턴스에 대한 자기코어에서 필요조건이다. 자기 집적화는 저가의 인덕터 설계, 크기, 중량 및 개선된 효율로 되는 단일 자기코어상에서 다수직렬 및 공통 모드 권선의 결합에 사용될 수도 있다.
본 발명에서는 집적자기 필터를 공개한다. 이 자기필터는 사실상 밀폐된 자로를 제공하기 위한 자성코어 구조를 포함한다. 제1공통 모드 권선은 자성 코어의 자로 주위를 감고 있고 입력 및 출력단을 갖고 있다. 제1누설 인덕턴스는 제1공통 모드권선과 대응되어 있다. 제2공통모드 권선은 입력 및 출력단이 있는 자기 코어의 자로 주위를 감싼다. 제2누설 인덕턴스는 제2공통 모드 권선과 대응되어 있다. 제1 및 제2공통 모드 권선은 사실상 동일하고 반대되는 전류가 제1 및 제2공통 모드권선으로 입력될 때 자로에 포함된 자기플럭스를 오프셋 되게 작동할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에서는, 제1 및 제2공통 모드 권선이 환상 자기 구조나 장방향 자기 구조상에 배치되어 제1과 제2공통 모드 권선간의 최대 누설 인덕턴스를 제공하도록 자기코어구조의 정반대 단부에 배치되게 된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면 제1레그와 제2레그사이에 배치된 제2레그와 함께 서로 평행하게 배치된 제1,제2 및 제3레그를 포함한다. 제1 및 제2레그는 그들이 예정된 간격만큼 떨어져 배열되도록 제1 및 제2브리징부에 의해 그들의 어느 한 단부상에서 접속된다. 비슷한 방법으로, 제2 및 제3레그는 제3 및 제4 브리징부에 의해 그들의 어느 한 단부에서 접속된다. 제1 및 제2공통 모드권선은 그들이 예정된 간격만큼 떨어져 배치되게 제1 및 제2브리징부 주위를 감싼다. 제1권선은 제1권선의 인덕턴스가 모든 다른 인덕턴스로부터 격리되는 제2레그주위에 배치되게 갖춰진다.
본 발명의 또다른 특징에 의하면, 제3 및 제4권선은 제3 및 제4브리징부 주위를 각각 감싸게 갖춰진다. 제3 및 제4누설 인덕턴스는 각각 제3 및 제4공통 모드권선과 접속된다. 제3 및 제4공통 모드권선은 사실상 동일하고 정반대의 전류가 거기에 입력될 때 자기구조내의 순플럭스가 영(zero)이 되게 작동한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 제2주권선은 자기구조의 제1 및 제3레그주위를 감고, 여기서 제2주권선의 인덕턴스는 모든 다른 인덕턴스로부터 자기적으로 격리된다.
이하에서는 첨부하는 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
제1도에는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 다이아그램의 도시되어 있다. 장방향 자기코어(12)는 네 개의 측면을 갖고 있다. 여기에는 두 개의 공통 모드 권선(14) 및 제1권선(18)이 갖춰진다. 공통 모드 권선(14) 및 (16)은 코어를 통해 유입된 플럭스가 반대방향으로 이동되게 코어(12)주위에 감겨진다. 권선방향은 권선의 한 단부상에서 도트로 표시되었다. 여기서 권선(14)과 권선(16)은 도트단으로의 전류입력에 대해 권선(14)으로 유도된 플럭스가 플럭스 화살표(20)로 표시된 것과 같이, 시계방향으로 되게 코어(12)주위를 감게 되고, 도트단 으로부터의 전류출력에 대해 권선(16)으로 유도된 플럭스는 플럭스 화살표(22)로 표시된 것과 같이, 반시계 방향으로 된다.
각 권선(14)와 (16)을 통하는 전류가 동일하다면, 플럭스 화살표(20)와 (22)로 표시된 플럭스 역시 동일하게 되어 거기서 플럭스가 상쇄되는 결과가 된다. 그러나, 거기에는 각 공통 모드권선(14) 및 (16)과 관련된 2차 플럭스가 누설 플럭스가 존재할 수도 있다. 권선(14)에 대한 2차 플럭스는 플럭스라인(24)으로 또 권선(16)과 관계된 2차 플럭스는 플럭스 라인(26)으로 나타내었다. 2차 플럭스는 자기구조의 외부에서 생길 수도 있다. 플럭스 라인(24)과 플럭스 라인(26)은 서로 커플되지 않는다. 플럭스 라인(24)와(26)은 누설에서 유도된 대응 권선과만 커플되고 다른 어떠한 권선과는 연결되지 않는다. 따라서, 제1권선은 제2플럭스 라인으로부터 자기적으로 격리된다. 공통모드 권선(14)와 (16)은 가능한 최대의 2차 인덕턴스를 제공하도록 자기 구조(12)의 반대 측면에 배치된다. 두 개의 공통 모드 권선의 분리에 의해 의도적으로 증가되는 누설 인덕턴스는 필터의 전체 인덕턴스에 상당히 기여하게 된다. 공통 모드 권선의 분리는 본 발명에서 매우 중요한 특징인데, 이 분리는 모든 권선을 밀접하게 접속하는 통상의 실시와 구별되는 것이다. 2차 플럭스라인(24)과 2차 플럭스라인(26)이 서로 반대방향이므로 자기구조에서의 순 플럭스는 영이 된다. 자기구조에 남아 있는 유일한 다른 플럭스는 제1권선(18)에 의해 유도된 것 뿐이다. 이 플럭스를 플럭스라인(28)로 나타냈다. 공통 모드 권선에 의해 유도되는 플럭스 역시 영이 될 것이다. 따라서 제1권선은 공통 모드 권선(14) 및 (16)으로부터 자기적으로 격리된다.
제1권선(18)에 의해 자기구조(12)로 유도되는 플럭스를 나타내는 플럭스 화살표(28)는 공통 모드 권선(14) 및 (16)을 통해 흐른다. 그러나, 공통 모드 권선들은 공통 모드 권선(14) 또는 (16)의 하나에서 제1플럭스가 갖고 있는 효과율이 다른 공통 모드 권선(14) 또는 (16)에 의해 상쇄되거나 없어지게 될 수 있는 방법으로 접속되어, 제1권선(18)으로부터 공통 모드 권선(14) 및 (16)이 격리되게 된다.
제2도에는 공통 모드 권선(30) 및 (32)가 제2세트를 만드는, 제1도 구조의 대안예가 도시되어 있다. 공통 모드 권선(30)과 (32)는 누설 인덕턴스가 최대가 되도록 자기구조(12)의 반대 측면상에 배치된다. 공통 모드 권선(30) 및 (32)는 한 방향으로는 플럭스 화살표(34)로 표시되는 플럭스를 유도하는 공통 모드 권선(30)과 반대방향으로는 플럭스 화살표(36)으로 표시되는 플럭스를 유도하는 공통 모드 권선(32)으로서, 공통 모드 권선(14) 및 (16)과 비슷하게 작용한다. 공통 모드 권선(30) 및 (32)로 유도된 프럭스는 다른 권선으로 부터 격리되게 서로 소멸되고, 플럭스가 반대방향이므로 전체 자기구조(12)에서의 순 플럭스는 영이 된다. 순 플럭스가 영이 되는 것은 중요한 인자인데, 따라서 각 공통 모드 권선(30)이나 (32) 또는 공통 모드 권선(14) 및 (16)을 통하게 흐르는 전류는 같아야만 한다.
제3도에는 환상 자기구조(40)를 사용하는, 제2도 구조의 대안예가 나타나 있다. 명료성을 위해 제1권선(18)은 나타내지 않았다. 환상구조는 환상구조(40)상에서 권선(14) 및 (16)에 대해 중간에 위치한 권선(30) 및 (32)로서 서로 정반대가 되게 권선(14) 및 (16)과 권선(30) 및 (32)를 갖고 있다. 권선(18,30,32)는 권선 (14) 및 (16)만을 남기고 제거될 수도 있다. 따라서 도면에 나타난 실시예에서는 두 개의 공통 모드 권선과 두 개의 2차 인덕터로 구성될 수도 있다. 이것은 이러한 관점에서 본 발명의 명료성을 나타낼 수 있고, 여기서 분리되는 공통 모드 인덕터는 공통 모드 권선에 부가된 상당양의 직렬인덕턴스를 갖는다. 공통 모드 인덕턴스는 통상의 공통 모드 인덕터와 근본적으로는 동일하지만 필터의 효율에 있어서는 부가된 직렬 인덕턴스로 인해 상당히 증가될 것이다. 여기서는 또한 부가적인 권선이 필요하지 않기 때문에 2차 인덕턴스와 대응된 부수적인 권선이 필요하지 않기 때문에 2차 인덕턴스와 대응된 부수적인 파우어 손실이 없게 된다.
제4도는 제1레그(leg)(46), 제2레그(48) 및 제3레그(50)를 갖고 있는 자기구조(44)를 사용하는, 본 발명의 또 다른 실시예가 나타나 있다. 제1레그(46), 제2레그(48) 및 제3레그(50)는 마주보는 단부에 배치된 브리징부(52) 및 (54)에 의해 제1레그가 제2레그에 연결되어 서로가 평행하게 배치된다. 유사한 방법으로, 제3레그와 제2레그는 어느 한 단부상에 있는 브리징부(56) 및 브리징부(58)에 의해 서로 접속된다. 이것은 통상의 자기구조이다.
제1권선(62)은 제2레그주위에 배치되며 부호 1 및 2로 표시된 입력단을 갖고 있어서, 이것이 제1주권선을 제공하게 된다. 제1공통 모드 권선에는 브리징부(52)상에 있는 권선(64)과 브리징부(54) 주위를 감싸는 권선(66)이 갖춰진다. 권선(64)의 도트방향은 제1레그(46)쪽으로 향하고 권선(54)의 도트 방향은 제1레그(46)쪽으로 향하게 되며, 권선들은 제1레그내의 권선(64)와 (66)에 의해 유도된 플럭스가 영이 될 수 있게 접속된다. 권선(64)은 측면으로 향한 도트상의 부호 3으로 표시된 입력단과 다른 측면상에서 부호 4로 표시된 출력단을 갖고 있다. 비슷한 방법으로, 권선(66)은 측면으로 향한 도트상의 출력단자 10과 다른 측면상의 입력단자 9를 갖고 있다.
브리징부(56)는 도트방향이 거의 제2레그(48) 바로앞에 있게 배치되게 있는 권선(68)을 갖고 있다. 권선(68)은 측면으로 향한 도트상에서 입력단자 5와 다른 단부상의 출력단자 6을 갖고 있다. 권선(70)은 그 도트방향이 제2레그에 가깝게 배치되어 있게 브리징부(58)상에 배치된다. 권선(70)은 또한 그 측면으로 향한 도트상에서 출력단자 8과 그 다른 단부상에서 입력단자 7을 갖고 있다.
권선(64)와 (66)은 공통 모드권선의 한 세트로 되어 있고, 권선(68)과 (70)은 제2세트의 공통 모드 권선으로 되어 있다. 따라서, 제1권선(62)은 제2레그(48)의 한 단부에서 제1레그와 제3레그 사이로 분리되며 제2레그(40)의 다른 다른 단부에서 결합되는 플럭스를 포함한다. 공통 모드 권선(64) 및 (66)과 공통 모드 권선(68) 및 (70)은 공통 모드 권선의 어느 쪽에서 갖고 있는 제1플럭스 효율이 공통 모드 권선이 배치된 레그에서 상쇄되게 접속되므로, 제1레그(46)상이나 제3레그(50)상에서의 공통 모드 권선에 대한 제1플럭스의 순 커플링 효율은 자기 구조(44)를 통해 영이 될 것이다.
공통 모드 권선(64)나 (66)을 통해 흐르는 전류로 인한 자기구조(44)의 제1레그(46)내로 유도된 순 플럭스는 영이 될 것이다. 공통 모드 권선과 대응해 유도된 누설 플럭스 또는 제2플럭스는 남아 있게 된다. 제1레그(46)내에 남아 있는 또 다른 플럭스는 제1권선(62)에 의해 유도된 플럭스만 일 것이다. 공통 모드 권선(64) 및 (66)에 기인한 제1레그(46)의 순 플럭스가 영이기 때문에 제2레그(48)상에서 제1권선(62)와 커플되는 공통 모드 권선(64) 및 (66)에 의해 유도된 플럭스 역시 영이 될 것이다. 똑같이 이유로, 제3래그(50)상의 공통 모드 권선(68)에 의해 유도된 순 플럭스는 영이 될 것이고, 제2레그(48)상의 제1권선(62)과 커플되는 제3레그(50)상의 공통 모드 권선(68) 및 (70)에 의해 유도된 순 플럭스 역이 영이 될 것이다. 따라서, 제2레그(48)상의 제1권선(62)과 제1레그상의 공통 모드 권선(64) 및 (66)과 제3레그상의 공통 모드 권선(68) 및 (70)은 서로로 부터 자기적으로 격리된다.
상기한 바와같이, 각 공통 모드 권선들(64,66,68 및 70)은 그들과 대응된 제2플럭스를 갖고 있고, 이 제2플럭스는 이 플럭스를 유도하는 대응된 권선하고만 커플되고 제2레그(48)내의 제1권선(62)이나 다른 어떠한 공통 모드 권선과는 커플되지 않는다. 따라서, 각 공통 모드 권선(64,66,68 및 72)과 접속된 제2인덕터와 제1권선(62)의 인덕턴스는 서로로부터 자기적으로 격리되게 된다.
제5도에는 제4도의 구조를 사용할 수 있는 한 구성의 간단한 개략 다아이그램이 도시되어 있다. 이러한 구성을 위한 권선(64)의 단자(4)와 권선(68)의 단자(5)는 서로 접속되어 있고 권선(66)의 단자(9)와 권선(70)의 단자(8)도 서로 접속된다. 제1인덕터 LP1은 제1권선(62)의 단자(1)의 단자(2) 사이에 형성된다. 공통 모드 권선(64) 및 (68)은 공통 모드구조의 한 측면(72)을 제공하고, 공통 모드 권선(66)과 (70)은 공통 모드구조의 또다른 측면(74)을 제공한다. 단자(3) 및 (10)은 공통 모드구조에 대한 두개의 입력단으로 구성된다. 공통 모드 구조의 각 측면상에서의 공통 모드 인덕턴스는 단일 공통 모드 인덕턴스 Lc의 두배보다 크다. 각 레그의 톱은 단자(6)이나 단자(7)상에서 분리되고 격리된 직렬 인덕턴스(76)과 (78)을 각각 갖고있다. 각각의 직렬 인덕턴스는 하나의 공통 모드 권선(64,66,68 및 70) 또는 2Ls의 직렬 인덕턴스의 두배를 나타낸다. 제1인덕턴스 LP1과 공통 모드 인덕터 2Lc 및 직렬 인덕터 2Ls은 서로로 부터 격리되지만 동일한 자기구조상에서 구성됨을 유의해야 한다.
제6도에는 제4도 구조의 대안예가 나타나있다. 제6도의 실시예에서는 제2주권선이 갖춰진다. 제2주권선은 제1레그(46)상에서 감겨진 제1권선(75)과 제3레그(50)상에서 감겨진 제2권선(77)으로 구성된다. 제1권선(75)은 단자 11에 접속되고 단자(11)가 도트방향이 되게 제1레그(46) 주위를 감은 한 측면을 갖고있다. 권선(75)의 다른 단부는 권선(77)의 한 단부에 접속된다. 권선(77)은 권선(75)의 다른 단부가 권선(77)의 도트방향단부와 접속되게 향하고 있따. 권선(77)의 다른 단부는 입력단자 12와 접속된다. 제2주권선 제1레그(46)로 유도된 플럭스가 제3레그(50)내의 플럭스로 가해지게 감겨져서, 제2주권선에 의해 유도된 제2레그내의 순플럭스는 영이 된다. 제2권선은 이 권선의 제1권선(62)으로부터 자기적으로 격리되게 작동한다. 제1주권선(62)가 제1레그(46) 및 제3레그(50) 양 방향으로 플럭스를 유도하므로, 제1주권선(62)와 제2주권선(75) 및 (77) 사이에서 순 플럭스 효율은 영이된다.
제7a-7c도에는 제6도에 구조에서 사용할 수 있는 기본구성의 개략 다이어그램이 나타나있다. 제1주권선(62)과 제2주권선(75) 및 (77)은 제7a도에 나타나있다. 단자(1)과 단자(2) 사이에 갖춰진 인덕턴스는 LP1으로 레이블된 인덕턴스(78)를 제공한다. 제2주권선(75) 및 (77)은 결합되어 단자(11)와 단자(12) 사이에 LP2로 레이블된 인덕턴스(80)를 형성한다.
제7b도에서는 단자(3) 및 (4)와 단자(9) 및 (10) 사이에 직렬 및 공통 모드 인덕턴스가 나타나있다. 단자(3)과 (4)간의 공통 모드 인덕턴스는 Lc로 레이블된 인덕턴스(82)와 레그가 Ls로 레이블된 직렬 인덕턴스(84)로 설명되는 직렬 인덕턴스에 의해 설명된다. 유사한 방법으로, 단자(9)와 단자(10) 사이의 공통 모드 인덕턴스는 Lc로 레이블된 인덕턴스(86)와 Ls로 레이블된 직렬 인덕턴스(88)에 의해 설명된다. 공통 모드 인덕턴스(82)와 (86)은 커플되지만 대응 직렬 인덕턴스(84)와 (88)은 그들로부터 격리된다는 것이 중요하다. 따라서, 직렬 인덕턴스(88)와 직렬 인덕턴스(84)는, 비록 그들이 동일 자기구조상에 있더라도, 자기적으로 서로 격리된다.
제7c도는 공통 모드 인덕턴스와 또 공통 모드 권선(68) 및 (70)에 의해 갖추진 대응 직렬 인덕턴스에 대한 다이아그램이 나타나있다. 단자(5)와 (6) 사이의 공통 모드 인덕턴스는 공통 모드 인덕턴스(90)에 의해 설명되고 그들 사이의 직렬 인덕턴스는 Ls로 테이블된 직렬 인덕턴스(92)에 의해 설명된다. 단자(8)과 (7) 사이의 공통 모드 인덕턴스는 공통 모드 인덕턴스(94)와 Ls로 테이블된 직렬 인덕턴스(96)에 의해 설명되는 직렬 인덕턴스에 의해 설명된다. 따라서 6개의 권선은 동일구조상에서 전체 10개의 인덕터를 갖고 있고, 각 인덕터는 서로로부터 자기적으로 격리되어 있음을 알 수 있다.
제8a-8c도에는 여러가지 응용에서 필터로서 제6도 구조에 의해 제공된 인덕터들을 상호접속하기 위한 사용자 구성을 나타냈다. 제8a도에서 단자(1)과 (2) 사이에서 LP1으로 레이블된 인덕터(78)는 사용자 회로(100)와 사용자회로(102) 사이로 접속된다. 제8b도에서, 단자(11)과 (12)사이의 인덕터(80)는 사용자 회로(104)와 (106)사이로 접속된다. 제8c도에서, 사용자회로(108)의 서로 다른 출력단은 단자(3)와 (10) 사이로 접속되어 공통 모드 인덕터(82) 및 (86)과 사용자 회로(110)가 단자(4) 및 (9)에 접속된 서로 다른 입력단을 갖게한다. 사용자회로(112)는 공통 모드 인덕터(90) 및 (94)의 단자(5) 및 (8)에 접속되어 서로 다른 출력을 갖는다. 사용자회로(114)는 각각 직렬 인덕터(92) 및 (96)의 출력상에서 단자(6) 및 (7)에 접속된 입력을 갖게된다. 모든 사용자회로(100-114)는 단일 자기구조로 제조되지만 서로가 자기적으로 격리된 필터성분상에서 작동한다.
제9a-9b도에는 누설인덕턴스로부터 생기는 직렬 인덕턴스만을 사용하는 대안접속을 나타냈다. 사용자회로(116)는 권선(64)의 딥력단자(3)에 접속되고 사용자회로(118)는 단자(4)에 접속되어 직렬 인덕턴스(84)를 사용하게 된다. 회로(118)는 또한 권선(66)의 입력단자(9)에 접속되고 사용자회로(120)는 권선(66)의 다른 단부에 접속되어 그들 사이에 배치된 직렬 인덕턴스(88)를 사용하게 된다. 비슷한 방법으로, 사용자회로(122)는 권선(68)의 한 단부에 접속되며 사용자회로(124)는 단자(6)상의 권선(68)의 다른 단부와 접속되어 그들 사이에 배치된 직렬 인덕턴스(92)를 사용하게 된다. 사용자회로(124)의 출력단은 권선(70)의 단자(7)와 또 사용자회로(126)에 접속된 단자(8)에 접속되어 그들사이에 배치된 직렬 인덕턴스(96)를 사용하게 된다. 제9a도 및 제9b도에서, 직렬 인덕턴스(84,88,92 및 96)는 그을이 단일 자기 구조상으로 제조되더라도 서로로부터 격리된다.
요약하면, 본 발명에 의해 서로로부터 격리되어 있지만 직렬의 필터 인덕턴스가 단일 자기구조상에 형성된 필터회로가 제공된다. 필터소자는 공통 모드 인덕턴스와 직렬 인덕턴스의 조합으로 구성된다. 공통 모드 인덕턴스는 자기 구조상에 배치된 두개의 공통 모드 권선에 의해 제공된다. 공통 모드 인덕턴스는 두개의 권선을 구성되는데, 각각의 권선은 공통 모드 권선의 하나에 의해 자기 구조내로 유도된 플럭스가 자기 구조에서의 순 플럭스가 영이 되게 공통 모드 권선의 또다른 하나에 의해 소멸되도록 접속된다. 누설인덕턴스 또는 제2인덕턴스는 각각의 공통 모드 권선과 대응하고 또 인덕턴스를 유도하는 권선과만 커플된다. 누설인덕턴스는 공통 모드 권선의 분리에 의해 향상되며 또 필터의 전체 직렬 인덕턴스에 기여자가 된다. 두개의 주권선은 자기구조에 준비되고 두개의 공통 모드 권선사이에 배치된다. 본 발명의 사용이 저역필터나 EMI 필터로 제한되지는 않는다. 본 발명의 권선은 서로로부터 자기적으로 격리되기 때문에, 권선들은 독립적으로 어떠한 응용용으로 설계의 많은 관계되지 않은 부품에서 어떠한 기능으로도 사용될 수 있다.
상기에서는 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 상술하였으나 이하의 청구범위로 한정된 본 발명의 사상의 범위내에서 여러가지 변형이나 치환 또는 대안들이 있을 수도 있다.

Claims (8)

  1. 집적자기필터에 있어서, 사실상 폐쇄된 자로를 제공하기 위한 자기코어구조물; 상기 자기코어 구조물상의 상기 자로 주위를 감고있고 입력 및 출력단을 갖고 있는 제1공통 모드 권선; 상기 제1공통 모드 권선과 대응하는 제1누설 인덕턴스; 상기 자기코어 구조물상의 상기 자로 주위를 감고 있고 입력 및 출력단을 갖고있는 제2공통 모드 권선; 및 상기 제2공통 모드 권선과 대응하는 제2누설 인덕턴스를 갖고 있고, 상기 제1 및 제2공통 모드 권선은 사실상 반대이며 동일한 전류가 상기 제1 및 제2공통 모드 권선으로 각각 입력될 때 상기 자로로 유도된 자기 플럭스를 오프셋하게 작동할 수 있고, 상기 제1권선모드는 상기 제1과 제2공통 모드 권선 사이의 누설 플럭스가 최대가 되게 상기 제2공통 모드 권선으로부터 최대 간격으로 상기 자기 코어 구조물상에 배치되어, 상기 제1 및 제2누설인덕턴스가 최대가 되게함을 특징으로 하는 집적 자기필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자기코어구조물내의 상기 자로 주위를 감고 자기 플럭스가 상기 자로로 유도되게 작동할 수 있는 제1권선을 더 포함하고, 상기 제1권선은 그들에 대응하는 인덕턴스를 가지는데 상기 제1 및 제2누설 인덕턴스로부터 자기적으로 격리되고 상기 제1 및 제2공통 모드 권선은 상기 제1권선에 의해 상기 자기코어구조로 유도된 자기플럭스의 효율을 오프셋하게 작동할 수 있음을 특징으로 하는 집적자기필터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자기코어구조물이 환상형태임을 특징으로 하는 집적자기필터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자기코어구조물이 장방형 형태임을 특징으로 하는 집적자기필터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 자기코어구조물이; 서로가 사실상 평행한 제1레그, 제2레그 및 제3레그; 상기 제2레그의 한단부를 상기 제1레그의 한단부에 브리지시키고 상기 제2레그의 다른 단부는 상기 제1레그의 다른 단부에 각각 브리지시키기 위한 제1 및 제2브리지부; 상기 제2레그의 한단부를 상기 제3레그의 한단부에 접속시키고 상기 제2레그의 다른 단부는 상기 제3레그의 다른 단부에 각각 접속시키기 위한 제3 및 제4브리지부; 상기 제1브리지부상에 배치된 상기 제1공통 모드 권선 및 상기 제2브리지부상에 배치된 상기 제2공통 모드 권선; 그리고 제1권선의 인덕턴스가 상기 제1 및 제2공통 모드 권선의 인덕턴스와 그들과 대응하는 제2누설인덕턴스로 부터 자기적으로 격리되는, 상기 제2레그 주위를 감고 제1권선을 포함함을 특징으로 하는 집적자기필터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제3브리지부 주위를 감고 입력 및 출력단이 있는 제1극성을 가지는 제3공통 모드 권선; 상기 제3공통 모드 권선에 대응하는 제3누설인덕턴스; 상기 제4브리지부 주위를 감고 그들과 대응하는 입력 및 출력단으로 감긴 제4공통 모드 권선; 상기 제4공통 모드 권선에 대응하는 제4누설인덕턴스; 그리고 사실상 반대이며 동일한 전류가 상기 제3 및 제4공통 모드 권선 양자로 입력될 때 대응된 상기 자로내의 자기코어구조로 유도된 자기 플럭스를 오프셋하게 작동할 수 있는 상기 제3 및 제4공통 모드 권선을 더 포함함을 특징으로 하는 집적자기필터.
  7. 제6항에 있어서, 제2주권선을 더 포함하데, 이 주권선은; 상기 제1레그 주위를 감고 그 한단부에는 입력단은 또 다른 단부에는 접속단을 갖고 잇는 제1권선부; 상기 제3레그 주위를 감고 그 한단부상에는 출력단을 또다른 단부에는 접속단을 갖고있는데, 그 접속단이 상기 제1권선부와는 서로 접속되는 제2권선부를 포함하고, 상기 제1권선부는 예정된 전류가 입력되도록 상기 제1레그로 플럭스를 유도하고; 상기 제2권선부는 상기 제3레그로 플럭스를 유도하고 제2주권선에 의해 유도된 제2레그내의 순플럭스가 영이되게 상기 제1레그내로 유도된 플럭스를 부가하며, 상기 제2주권선은 상기 제1, 제2, 제3 및 제4공통 모드 권선으로 부터 또 그 대응 제2인덕턴스로부터 자기적으로 격리되고 또 상기 제1주권선으로부터도 자기적으로 격리됨을 특징으로 하는 집적자기필터.
  8. 상기 제2레그주위를 감는 제1주권선과, 상기 제3레그론 유도된 플럭스와 같고 상기 제3레그로 유도된 플럭스를 부가하게 제1 및 제3레그주위를 감는 제2주권선을 포함하고, 상기 제2주권선에 의해 유도된 상기 제2레그내의 순플럭스가 영이 되어 상기 제1주권선과 상기 제2주권선이 서로로부터 자기적으로 격리됨을 특징으로 하는 제5항에 따른 집적자기 필터에 이용되는 집적자기코어구조물.
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