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KR102636667B1 - Current compensation device - Google Patents

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Publication number
KR102636667B1
KR102636667B1 KR1020230097330A KR20230097330A KR102636667B1 KR 102636667 B1 KR102636667 B1 KR 102636667B1 KR 1020230097330 A KR1020230097330 A KR 1020230097330A KR 20230097330 A KR20230097330 A KR 20230097330A KR 102636667 B1 KR102636667 B1 KR 102636667B1
Authority
KR
South Korea
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current
compensation
unit
path
balancing
Prior art date
Application number
KR1020230097330A
Other languages
Korean (ko)
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KR20230115967A (en
Inventor
정상영
김진국
Original Assignee
이엠코어텍 주식회사
울산과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이엠코어텍 주식회사, 울산과학기술원 filed Critical 이엠코어텍 주식회사
Priority to KR1020230097330A priority Critical patent/KR102636667B1/en
Publication of KR20230115967A publication Critical patent/KR20230115967A/en
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Publication of KR102636667B1 publication Critical patent/KR102636667B1/en

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
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    • HELECTRICITY
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    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters

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Abstract

본 발명의 실시예들은 다양한 형태의 전력 시스템에서, 하나의 장치로부터 공통 모드(Common Mode)로 입력되는 제1 전류를 능동적으로 보상하되, 보다 간소화된 회로 구성으로 전력선 간의 노이즈를 밸런싱 하는 전류 보상 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention are a current compensation device that actively compensates for the first current input in common mode from one device in various types of power systems, but balances noise between power lines with a more simplified circuit configuration. It's about.

Description

전류 보상 장치{CURRENT COMPENSATION DEVICE}Current compensation device {CURRENT COMPENSATION DEVICE}

본 발명의 실시예들은 전류 보상 장치에 관한 것으로, 두 장치를 연결하는 둘 이상의 대전류 경로 상에 공통 모드로 입력되는 전류를 능동적으로 보상하는 전류 보상 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a current compensation device that actively compensates for a current input in common mode on two or more high current paths connecting two devices.

일반적으로 가전용, 산업용 전기 제품이나 전기자동차와 같은 전기 기기들은 동작하는 동안 노이즈를 방출한다. 가령 전기 기기 내부의 스위칭 동작으로 인해 노이즈가 발생될 수 있다. 이러한 노이즈는 인체에 유해할 뿐만 아니라 연결된 다른 전자 기기의 오동작 또는 고장을 야기한다. In general, electrical devices such as home appliances, industrial electrical products, or electric vehicles emit noise while operating. For example, noise may be generated due to switching operations inside electrical devices. This noise is not only harmful to the human body, but also causes malfunction or failure of other connected electronic devices.

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. The electromagnetic interference that electronic devices cause to other devices is called EMI (Electromagnetic Interference), and in particular, noise transmitted via wires and board 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 노이즈를 저감시키는 EMI 필터와 같은 전류 보상 장치를 필수적으로 포함한다. In order to ensure that electronic devices operate without causing malfunctions in surrounding components and other devices, the amount of EMI noise emissions from all electronic products is strictly regulated. Therefore, most electronic products necessarily include a current compensation device such as an EMI filter to reduce EMI noise in order to satisfy regulations on noise emissions.

예를 들면, 에어컨과 같은 백색가전, 전기차, 항공, 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS) 등에서, 전류 보상 장치는 필수적으로 포함된다. 종래의 전류 보상 장치는, 전도성 방출(CE) 노이즈 중 공통 모드(Common Mode, CM) 노이즈를 저감시키기 위해 공통 모드 초크(CM choke)를 이용한다.For example, in white appliances such as air conditioners, electric vehicles, aviation, and energy storage systems (ESS), a current compensation device is essential. A conventional current compensation device uses a common mode choke (CM choke) to reduce common mode (CM) noise among conducted emission (CE) noise.

한편, 고전력 제품들이 출시됨에 따라 고전력 시스템용 전류 보상 장치에 대한 니즈(needs)가 증가하고 있는 실정이다. 그런데 고전력/고전류 시스템에서 공통 모드(CM) 초크는, 자기 포화 현상에 의해 노이즈 저감 성능이 급격히 떨어지게 된다. Meanwhile, as high-power products are released, the needs for current compensation devices for high-power systems are increasing. However, in high-power/high-current systems, the noise reduction performance of common mode (CM) chokes rapidly deteriorates due to magnetic saturation.

따라서 고전력/고전류 시스템에서 자기 포화를 방지하며 노이즈 저감 성능을 유지하기 위해서, 종래에는 공통 모드 초크의 사이즈를 키우거나 개수를 늘려야 하는데, 이로 인해 고전력 제품을 위한 전류 보상 장치의 크기와 가격이 매우 증가하는 문제점이 발생하였다.Therefore, in order to prevent magnetic saturation and maintain noise reduction performance in high-power/high-current systems, conventionally it is necessary to increase the size or number of common mode chokes, which greatly increases the size and price of current compensation devices for high-power products. A problem arose.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 공통 모드(CM) 노이즈를 저감시키는 능동형 전류 보상 장치를 제공하고자 한다. The present invention is intended to improve the above problems and provide an active current compensation device that reduces common mode (CM) noise.

또한 본 발명은 하나 이상의 대전류 경로 상의 노이즈를 밸런싱 하여 노이즈의 제거율이 향상된 전류 보상 장치를 제공하고자 하며, 특히 보다 간소화된 구조로 노이즈를 밸런싱 하는 전류 보상 장체를 제공하고자 한다.In addition, the present invention seeks to provide a current compensation device with improved noise removal rate by balancing noise in one or more large current paths, and in particular, to provide a current compensation device that balances noise with a more simplified structure.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are illustrative and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 장치 측에서 공통 모드(Common Mode)로 입력되는 제1 전류를 능동적으로 보상하는 전류 보상 장치는, 제2 장치에 의해 공급되는 제2 전류를 상기 제1 장치에 전달하는 적어도 둘 이상의 대전류 경로; 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로들 간의 제1 전류의 밸런싱을 조절하는 제1 밸런싱부; 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로 상에서, 상기 제1 밸런싱부에 의해 밸런싱이 조절된 제1 전류를 감지하고, 감지 결과에 대응되는 출력 신호를 생성하는 센싱부; 상기 출력 신호를 증폭하여 증폭된 출력 신호를 생성하는 증폭부; 상기 증폭된 출력 신호에 기초하여 보상 전류를 생성하는 보상부; 상기 보상 전류를 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로 중 어느 하나의 경로인 기준 대전류 경로로 흐르는 경로를 제공하는 보상 커패시터부; 및 상기 기준 대전류 경로로 제공된 상기 보상 전류를 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로로 분배하는 제2 밸런싱부;를 포함할 수 있다.A current compensation device that actively compensates for the first current input in common mode from the first device according to an embodiment of the present invention is to compensate for the second current supplied by the second device to the first device. At least two high current paths passing through; a first balancing unit that adjusts balancing of the first current between the at least two large current paths; a sensing unit that detects a first current whose balance is adjusted by the first balancing unit on the at least two large current paths and generates an output signal corresponding to the detection result; an amplifier that amplifies the output signal and generates an amplified output signal; a compensation unit that generates a compensation current based on the amplified output signal; a compensation capacitor unit providing a path through which the compensation current flows to a reference high current path, which is one of the at least two high current paths; and a second balancing unit that distributes the compensation current provided to the reference large current path to the at least two large current paths.

상기 제2 밸런싱부는 합성 전류들의 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로들에서의 밸런싱을 조절하고, 상기 합성 전류는 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로들 각각에서 상기 밸런싱이 조절된 제1 전류에 상기 보상 전류가 더해진 전류일 수 있다.The second balancing unit adjusts the balancing of the composite currents in the at least two or more large current paths, and the composite current is a current in which the compensation current is added to the first current for which the balancing is adjusted in each of the at least two or more large current paths. It can be.

본 발명의 일 실시예에 따른 전류 보상 장치는 상기 보상부에서 상기 제2 장치 측으로의 출력 임피던스를 조절하는 출력 임피던스 조절부;를 더 포함할 수 있다.The current compensation device according to an embodiment of the present invention may further include an output impedance adjustment unit that adjusts the output impedance from the compensation unit to the second device.

상기 출력 임피던스 조절부는 상기 기준 대전류 경로와 상기 보상부의 기준전위 사이에 전류가 흐르는 경로를 제공하는 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제2 밸런싱부는 상기 기준 대전류 경로와 나머지 대전류 경로들 각각 사이에 전류가 흐르는 경로를 제공하는 하나 이상의 제2 커패시터를 포함할 수 있다.The output impedance adjusting unit includes a first capacitor that provides a path through which current flows between the reference large current path and the reference potential of the compensation unit, and the second balancing unit includes a current flowing between the reference large current path and each of the remaining large current paths. It may include one or more second capacitors that provide a flow path.

상기 출력 임피던스는 상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터를 직렬로 연결한 제1 임피던스와 상기 제2 장치의 임피턴스를 병렬로 연결한 합성 임피던스일 수 있다.The output impedance may be a composite impedance obtained by connecting the first impedance of the first capacitor and the second capacitor in series and the impedance of the second device in parallel.

상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 고전력 시스템에서도 가격, 면적, 부피, 무게가 크게 증가하지 않는 전류 보상 장치를 제공할 수 있다. According to various embodiments of the present invention as described above, it is possible to provide a current compensation device in which the price, area, volume, and weight do not significantly increase even in a high power system.

구체적으로, 다양한 실시예에 따른 전류 보상 장치는, CM 초크를 포함하는 수동 보상 장치에 비하여 가격, 면적, 부피, 무게가 감소될 수 있다. Specifically, the current compensation device according to various embodiments may have reduced price, area, volume, and weight compared to a passive compensation device including a CM choke.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전류 보상 장치는, CM 초크에 기생하지 않고 독립적으로 동작할 수 있는 능동형 전류 보상 장치를 제공할 수 있다. Additionally, the current compensation device according to various embodiments of the present invention can provide an active current compensation device that can operate independently without being parasitic on the CM choke.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전류 보상 장치는, 전력선으로부터 전기적으로 절연되는 능동 회로단을 가짐으로써, 능동 회로단에 포함된 소자들을 안정적으로 보호할 수 있다. Additionally, the current compensation device according to various embodiments of the present invention can stably protect elements included in the active circuit stage by having an active circuit stage that is electrically insulated from the power line.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전류 보상 장치는, 외부 과전압으로부터 보호될 수 있다. Additionally, the current compensation device according to various embodiments of the present invention can be protected from external overvoltage.

또한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전류 보상 장치는 하나 이상의 대전류 경로 상의 노이즈를 밸런싱 하여 노이즈의 제거율을 향상시킬 수 있다.Additionally, the current compensation device according to various embodiments of the present invention can improve the noise removal rate by balancing noise in one or more large current paths.

또한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전류 보상 장치는 보다 간소화된 구조로 대전류 경류 상의 노이즈를 밸런싱 하여 제조 단가를 감소시키고 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the current compensation device according to various embodiments of the present invention can reduce manufacturing costs and improve productivity by balancing noise on large currents with a more simplified structure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 보상 장치(100)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 3상 4선 시스템에 사용되는 전류 보상 장치(100A)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 제1 밸런싱부(160A)의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 보상부(140)에 의해 생성된 보상 전류(IC)가 보상 커패시터부(150A) 및 제2 밸런싱부(170A)를 통해 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)에 분배되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제2 밸런싱부(170A)가 합성 전류의 밸런싱을 조절하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제2 밸런싱부(170A)와 출력 임피던스 조절부(180A)에 의해 출력 임피던스(Zeq31, Zeq32, Zeq33, Zeq34)가 조절되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 3상 3선 시스템에 사용되는 전류 보상 장치(100B)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
Figure 1 is a diagram schematically showing the configuration of a system including a current compensation device 100 according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram schematically showing the configuration of a current compensation device (100A) used in a three-phase, four-wire system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration and operation of the first balancing unit 160A according to an embodiment.
Figure 4 shows the process in which the compensation current (IC) generated by the compensation unit 140 is distributed to the large current paths 111A, 112A, 113A, and 114A through the compensation capacitor unit 150A and the second balancing unit 170A. This is a drawing for explanation.
FIG. 5 is a diagram illustrating a process in which the second balancing unit 170A adjusts the balancing of the synthesized current according to an embodiment.
Figure 6 is a diagram for explaining the process of adjusting the output impedance (Zeq31, Zeq32, Zeq33, Zeq34) by the second balancing unit (170A) and the output impedance adjusting unit (180A).
Figure 7 is a diagram schematically showing the configuration of a current compensation device 100B used in a three-phase, three-wire system according to another embodiment of the present invention.

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 be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along 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. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components will be assigned the same reference numerals and redundant 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. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 형태는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the following embodiments, terms such as first and second are used not in a limiting sense but for the purpose of distinguishing one component from another component. In the following examples, singular terms include plural terms unless the context clearly dictates otherwise. In the following embodiments, terms such as include or have mean that the features or components described in the specification exist, and do not exclude in advance the possibility of adding one or more other features or components. In the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, the size and shape of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 보상 장치(100)를 포함하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. Figure 1 is a diagram schematically showing the configuration of a system including a current compensation device 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전류 보상 장치(100)는 제1 장치(300)와 연결되는 적어도 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 각각에 공통 모드(Common Mode)로 입력되는 제1 전류(I11, I12, I13, I14)를 능동적으로 보상할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 보상 장치(100)는 적어도 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114), 센싱부(120), 증폭부(130), 보상부(140), 보상 커패시터부(150), 제1 밸런싱부(160), 제2 밸런싱부(170) 및 출력 임피던스 조절부(180)를 포함할 수 있다.The current compensation device 100 according to an embodiment of the present invention is a first device input in common mode to each of at least two large current paths 111, 112, 113, and 114 connected to the first device 300. 1 Current (I11, I12, I13, I14) can be actively compensated. To this end, the current compensation device 100 according to an embodiment of the present invention includes at least two large current paths 111, 112, 113, and 114, a sensing unit 120, an amplifying unit 130, a compensating unit 140, It may include a compensation capacitor unit 150, a first balancing unit 160, a second balancing unit 170, and an output impedance adjusting unit 180.

둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114)는 전류 보상 장치(100) 내에서 제2 장치(200)에 의해 공급되는 제2 전류(I21, I22, I23, I24)를 제1 장치(300)에 전달하는 경로일 수 있는 데, 예컨데 전력선일 수 있다. Two or more large current paths (111, 112, 113, 114) connect the second currents (I21, I22, I23, I24) supplied by the second device 200 within the current compensation device 100 to the first device 300. ), which may be a transmission path, for example, a power line.

일 실시예에 따르면, 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114)는 도 2에 도시된 바와 같이 3상 4선 전력 시스템에서 각각 R선, S선, T선 및 N선일 수 있다. 물론 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114)는 도 7에 도시된 바와 같이 3상 3선 전력 시스템에서 각각 R선, S선 및 T선일 수도 있다. 이와 같이 본 발명에서 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114)의 수량은 사용되는 전력 시스템의 구성에 따라 다양하게 설정될 수 있다.According to one embodiment, the two or more high current paths 111, 112, 113, and 114 may be R lines, S lines, T lines, and N lines, respectively, in a three-phase, four-wire power system as shown in FIG. 2. Of course, the two or more high current paths 111, 112, 113, and 114 may be R lines, S lines, and T lines, respectively, in a three-phase, three-wire power system as shown in FIG. 7. As such, in the present invention, the quantity of two or more high current paths 111, 112, 113, and 114 can be set in various ways depending on the configuration of the power system used.

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 생상된 전원을 공급하는 장치(예컨대 전기 자동차 충전 장치)일 수도 있다. 물론 제2 장치(200)는 저장된 에너지를 공급하는 장치일 수도 있다. 다만 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.In this specification, the second device 200 may be a device of various types for supplying power to the first device 300 in the form of current and/or voltage. For example, the second device 200 may be a device that produces and supplies power, or it may be a device that supplies power generated by another device (for example, an electric vehicle charging device). Of course, the second device 200 may be a device that supplies stored energy. However, this is an example and the spirit of the present invention is not limited thereto.

본 명세서에서 제1 장치(300)는 전술한 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 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.In this specification, the first device 300 may be a device of various types that uses power supplied by the above-described second device 200. For example, the first device 300 may be a load driven using power supplied by the second device 200. Additionally, the first device 300 stores energy using power supplied by the second device 200, and may be a load (eg, an electric vehicle) driven using the stored energy. However, this is an example and the spirit of the present invention is not limited thereto.

전술한 바와 같이 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 각각은 제2 장치(200)에 의해 공급되는 전원, 즉 제2 전류(I21, I22, I23, I24)를 제1 장치(300)에 전달하는 경로일 수 있다. As described above, each of the two or more large current paths 111, 112, 113, and 114 connects the power supplied by the second device 200, that is, the second currents I21, I22, I23, and I24, to the first device 300. ) may be a path to be transmitted to.

일 실시예에 따르면, 제2 전류(I21, I22, I23, I24)는 제2 주파수 대역의 주파수를 갖는 교류 전류일 수 있다. 이때 제2 주파수 대역은 가령 50Hz 내지 60Hz의 범위를 갖는 대역일 수 있다.According to one embodiment, the second currents I21, I22, I23, and I24 may be alternating currents having a frequency in the second frequency band. At this time, the second frequency band may be, for example, a band ranging from 50Hz to 60Hz.

또한 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 각각은 제1 장치(300)에서 발생한 노이즈, 즉 제1 전류(I11, I12, I13, I14)의 적어도 일부가 제2 장치(200)에 전달되는 경로일 수도 있다. 이때 제1 전류(I11, I12, I13, I14)는 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 각각에 대해 공통 모드(Common Mode)로 입력 될 수 있다.In addition, each of the two or more large current paths 111, 112, 113, and 114 is configured to prevent noise generated in the first device 300, that is, at least a portion of the first currents I11, I12, I13, and I14, from the second device 200. It may be a delivery route. At this time, the first currents (I11, I12, I13, and I14) may be input in common mode to each of the two or more large current paths (111, 112, 113, and 114).

제1 전류(I11, I12, I13, I14)는 다양한 원인에 의해 제1 장치(300)에서 의도치 않게 발생되는 전류일 수 있다. 가령 제1 전류(I11, I12, I13, I14)는 제1 장치(300)와 주변 환경 사이의 가상의 커패시턴스(Capacitance)에 의해 발생되거나, 제1 장치(300)의 내부적 스위칭(Switching)에 의해 발생되는 노이즈 전류일 수 있다. The first currents I11, I12, I13, and I14 may be currents unintentionally generated in the first device 300 for various reasons. For example, the first currents (I11, I12, I13, I14) are generated by virtual capacitance between the first device 300 and the surrounding environment, or by internal switching of the first device 300. It may be a generated noise current.

제1 전류(I11, I12, I13, I14)는 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 전류일 수 있다. 이때 제1 주파수 대역은 전술한 제2 주파수 대역보다 높은 주파수 대역일 수 있는데, 예컨대 150KHz 내지 30MHz의 범위를 갖는 대역일 수 있다. The first currents I11, I12, I13, and I14 may be currents having a frequency in the first frequency band. At this time, the first frequency band may be a higher frequency band than the above-described second frequency band, for example, it may be a band ranging from 150 KHz to 30 MHz.

제1 밸런싱부(160)는 대전류 경로(111, 112, 113, 114)들 간의 제1 전류(I11, I12, I13, I14)의 밸런싱을 조절할 수 있다. The first balancing unit 160 may adjust the balancing of the first currents I11, I12, I13, and I14 between the large current paths 111, 112, 113, and 114.

본 발명에서 '밸런싱을 조절'하는 것은 밸런싱 조절 대상들 간의 물리량의 차이가 감소하도록 각 조절 대상들의 물리량을 조절하는 것을 의미할 수 있다. 따라서 제1 밸런싱부(160)는 대전류 경로(111, 112, 113, 114)들 각각에 흐르는 제1 전류(I11, I12, I13, I14)들의 크기 차이를 감소시킬 수 있다. 가령, 첫 번째 대전류 경로(111)의 제1 전류(I11)의 크기가 1이고, 두 번째 대전류 경로(112)의 제1 전류(I12)의 크기가 3이고, 세 번째 대전류 경로(113)의 제1 전류(I13)의 크기가 1.5이고, 네 번째 대전류 경로(114)의 제1 전류(I14)의 크기가 2.5인 경우를 가정해보자. 상술한 가정에 따라, 제1 밸런싱부(160)는 제1 전류(I11)의 크기를 2.01로, 제1 전류(I12)의 크기를 2.02로, 제1 전류(I13)의 크기를 1.99로, 제1 전류(I14)의 크기를 1.98로 조절할 수 있다.In the present invention, 'adjusting balancing' may mean adjusting the physical quantity of each adjustment target so that the difference in physical quantity between the balancing adjustment targets is reduced. Accordingly, the first balancing unit 160 can reduce the size difference between the first currents I11, I12, I13, and I14 flowing in each of the large current paths 111, 112, 113, and 114. For example, the magnitude of the first current I11 of the first large current path 111 is 1, the magnitude of the first current I12 of the second large current path 112 is 3, and the magnitude of the first current I12 of the third large current path 113 is 3. Let us assume that the magnitude of the first current (I13) is 1.5, and the magnitude of the first current (I14) of the fourth large current path 114 is 2.5. According to the above-described assumption, the first balancing unit 160 sets the magnitude of the first current (I11) to 2.01, the magnitude of the first current (I12) to 2.02, and the magnitude of the first current (I13) to 1.99. The magnitude of the first current (I14) can be adjusted to 1.98.

이와 같이 본 발명은 각 대전류 경로 상에서 노이즈 전류인 제1 전류(I11, I12, I13, I14)의 분포를 고르게 하여 전류 보상 장치(100)의 나머지 구성요소에 의한 노이즈 제거가 보다 효율적으로 이루어 질 수 있도록 한다.In this way, the present invention equalizes the distribution of the first currents (I11, I12, I13, I14), which are noise currents, on each large current path, so that noise removal by the remaining components of the current compensation device 100 can be performed more efficiently. Let it happen.

일 실시예에 따르면, 제1 밸런싱부(160)는 대전류 경로(111, 112, 113, 114)들 간에 제1 주파수 대역의 전류만이 흐르도록 하는 대전류 경로 연결부를 포함하도록 구성될 수 있다. 이때 대전류 경로 연결부는 예를 들어 제1 주파수 대역의 전류만을 통전시키는 캐퍼시턴스를 갖는 캐퍼시터로 구현될 수 있다.According to one embodiment, the first balancing unit 160 may be configured to include a high-current path connection portion that allows only current in the first frequency band to flow between the high-current paths 111, 112, 113, and 114. At this time, the high current path connection part may be implemented, for example, as a capacitor having a capacitance that conducts only current in the first frequency band.

센싱부(120)는 대전류 경로(111, 112, 113, 114)에 전기적으로 연결되어 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 상에서 밸런싱이 조절된 제1 전류를 감지하고, 감지 결과에 대응되는 출력 신호를 생성할 수 있다. 바꾸어말하면 센싱부(120)는 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 상에서 제1 전류(또는 밸런싱이 조절된 제1 전류)를 감지하는 수단을 의미할 수 있다.The sensing unit 120 is electrically connected to the large current paths 111, 112, 113, and 114 and detects the first current whose balance is adjusted on two or more large current paths 111, 112, 113, and 114, and responds to the detection result. A corresponding output signal can be generated. In other words, the sensing unit 120 may mean a means for detecting the first current (or the first current with adjusted balancing) on the large current paths 111, 112, 113, and 114.

일 실시예에 따르면, 센싱부(120)는 센싱 변압기로 구현될 수 있다. 이때 센싱 변압기는 대전류 경로(111, 112, 113, 114)와 절연된 상태에서 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 상의 제1 전류(I11, I12, I13, I14)를 감지하기 위한 수단일 수 있다. According to one embodiment, the sensing unit 120 may be implemented as a sensing transformer. At this time, the sensing transformer is a means for detecting the first current (I11, I12, I13, I14) on the high current path (111, 112, 113, 114) in a state insulated from the high current path (111, 112, 113, 114). You can.

일 실시예에 따르면, 센싱부(120)는 후술하는 증폭부(130)의 입력단과 차동(Differential)으로 연결될 수 있다. According to one embodiment, the sensing unit 120 may be differentially connected to the input terminal of the amplifying unit 130, which will be described later.

증폭부(130)는 센싱부(120)에 전기적으로 연결되어, 센싱부(120)가 출력한 출력 신호를 증폭하여, 증폭된 출력 신호를 생성할 수 있다. The amplification unit 130 is electrically connected to the sensing unit 120 and can amplify the output signal output by the sensing unit 120 to generate an amplified output signal.

본 발명에서 증폭부(130)에 의한 '증폭'은 증폭 대상의 크기 및/또는 위상을 조절하는것을 의미할 수 있다. In the present invention, 'amplification' by the amplification unit 130 may mean adjusting the size and/or phase of the amplification target.

증폭부(130)의 증폭에 의해, 전류 보상 장치(100)는 밸런싱이 조절된 제1 전류와 크기가 동일하고 위상이 반대인 보상 전류(IC)를 생성하여 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 상의 밸런싱이 조절된 제1 전류를 보상할 수 있다. 이때 '보상'은 '제거' 또는 '저감'을 의미할 수 있다.By the amplification of the amplification unit 130, the current compensation device 100 generates a compensation current (IC) that has the same magnitude and opposite phase as the balanced first current, and generates a compensation current (IC) that is the same in size and opposite in phase as the balanced first current. 114) Phase balancing may compensate for the adjusted first current. In this case, ‘compensation’ can mean ‘removal’ or ‘reduction’.

증폭부(130)는 다양한 수단으로 구현될 수 있다. 일 실시예에에서 증폭부(130)는 OP-AMP를 포함할 수 있다. 다른 실시예에에서 증폭부(130)는 OP-AMP 이외에 저항과 커패시터 등 복수의 수동 소자들을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예서, 증폭부(130)는 BJT(Bipolar Junction Transistor)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예서, 증폭부(130)는 BJT 이외에 저항과 커패시터 등 복수의 수동 소자들을 포함할 수 있다. 다만 증폭부(130)의 위와 같은 구현 방식은 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에서 설명하는 '증폭'을 위한 수단은 본 발명의 증폭부(130)로 제한 없이 사용될 수 있다.The amplifier 130 may be implemented by various means. In one embodiment, the amplifier 130 may include OP-AMP. In another embodiment, the amplifier 130 may include a plurality of passive elements such as a resistor and a capacitor in addition to the OP-AMP. In another embodiment, the amplifier 130 may include a Bipolar Junction Transistor (BJT). In another embodiment, the amplifier 130 may include a plurality of passive elements such as resistors and capacitors in addition to the BJT. However, the above implementation method of the amplifying unit 130 is illustrative and the spirit of the present invention is not limited thereto, and the means for 'amplification' described in the present invention can be used without limitation as the amplifying unit 130 of the present invention. You can.

증폭부(130)는 제1 장치(300) 및/또는 제2 장치(200)와 구분되는 제3 장치(400)로부터 전원을 공급받아, 센싱부가 출력한 출력신호를 증폭하여 증폭 전류를 생성할 수 있다. 이때 제3 장치(400)는 제1 장치(300) 및 제2 장치(200)와 무관한 전원으전부터 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 amplification unit 130 receives power from the third device 400, which is distinct from the first device 300 and/or the second device 200, and amplifies the output signal output from the sensing unit to generate an amplification current. You can. At this time, the third device 400 may be a device that receives power from a power source unrelated to the first device 300 and the second device 200 and generates input power to the amplifier 130. Optionally, the third device 400 may be a device that receives power from any one of the first device 300 and the second device 200 to generate input power for the amplifier 130.

보상부(140)는 전술한 증폭부(130)에 의해 증폭된 출력 신호에 기초하여 보상 전류를 생성할 수 있다.The compensation unit 140 may generate a compensation current based on the output signal amplified by the amplification unit 130 described above.

보상부(140)는 증폭부(130)의 출력단과 증폭부(130)의 기준전위(기준전위 2)를 연결하는 경로와 전기적으로 연결되어 보상 전류를 생성할 수 있다. 보상부(140)는 보상 커패시터부(150) 및 전류 보상 장치(100)의 기준전위(기준전위 1)를 연결하는 경로와 전기적으로 연결될 수 있다. 증폭부(130)의 기준전위(기준전위 2)와 전류 보상 장치(100)의 기준전위(기준전위 1)는 서로 구분되는 전위일 수 있다.The compensation unit 140 may be electrically connected to a path connecting the output terminal of the amplifier unit 130 and the reference potential (reference potential 2) of the amplifier unit 130 to generate a compensation current. The compensation unit 140 may be electrically connected to a path connecting the compensation capacitor unit 150 and the reference potential (reference potential 1) of the current compensation device 100. The reference potential of the amplifier 130 (reference potential 2) and the reference potential of the current compensation device 100 (reference potential 1) may be different potentials.

보상 커패시터부(150)는 보상부(140)에 의해 생성된 보상 전류(IC)가 기준 대전류 경로(114)로 흐르는 경로를 제공할 수 있다. 이때 기준 대전류 경로(114)는 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 중 어느 하나를 의미하는 것으로, 선택에 따라 나머지 대전류 경로(111, 112, 113) 중 어느 하나도 기준 대전류 경로에 해당할 수 있다.The compensation capacitor unit 150 may provide a path through which the compensation current (IC) generated by the compensation unit 140 flows to the reference large current path 114. At this time, the reference large current path 114 means any one of the large current paths 111, 112, 113, and 114, and depending on selection, any one of the remaining large current paths 111, 112, and 113 may correspond to the reference large current path. there is.

일 실시예에 따르면, 보상 커패시터부(150)는 보상부(140)에 의해 생성된 보상 전류(IC)가 기준 대전류 경로(114)로 흐르는 경로를 제공하는 커패시터로 구현될 수 있다. 이때 보상 커패시터부(150)는 전류 보상 장치(100)의 기준전위(기준전위 1)와 기준 대전류 경로(114)를 연결하는 커패시터를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the compensation capacitor unit 150 may be implemented as a capacitor that provides a path through which the compensation current (IC) generated by the compensation unit 140 flows to the reference high current path 114. At this time, the compensation capacitor unit 150 may include a capacitor connecting the reference potential (reference potential 1) of the current compensation device 100 and the reference high current path 114.

제2 밸런싱부(170)는 기준 대전류 경로(114)로 제공된 보상 전류(IC)를 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114)로 분배할 수 있다. 가령 대전류 경로(114)로 제공된 보상 전류(IC)의 크기가 8인 경우, 제2 밸런싱부(170)는 네 개의 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 각각에 크기가 2인 보상 전류가 흐르도록 보상 전류(IC)를 분배할 수 있다.The second balancing unit 170 may distribute the compensation current (IC) provided to the reference large current path 114 to two or more large current paths 111, 112, 113, and 114. For example, if the size of the compensation current (IC) provided to the large current path 114 is 8, the second balancing unit 170 provides a compensation current of size 2 to each of the four large current paths 111, 112, 113, and 114. The compensation current (IC) can be distributed to flow.

한편 제2 밸런싱부(170)는 대전류 경로(111, 112, 113, 114)상에서 합성 전류들의 밸런싱을 조절할 수 있다. 이때 합성 전류는 제1 밸런싱부에 의해 밸런싱이 조절된 제1 전류에 분배된 보상 전류가 더해진 전류를 의미할 수 있다. 전술한 바와 같이 본 발명에서 '밸런싱을 조절'하는 것은 밸런싱 조절 대상들 간의 물리량의 차이가 감소하도록 각 조절 대상들의 물리량을 조절하는 것을 의미할 수 있다. 따라서 제2 밸런싱부(170)는 대전류 경로(111, 112, 113, 114)들 각각에 흐르는 합성 전류들 간의 크기 차이를 감소시킬 수 있다. 가령, 첫 번째 대전류 경로(111)의 합성 전류의 크기가 0.01이고, 두 번째 대전류 경로(112)의 합성 전류의 크기가 0.02이고, 세 번째 대전류 경로(113)의 합성 전류의 크기가 -0.01이고, 네 번째 대전류 경로(114)의 합성 전류의 크기가 -0.02인 경우를 가정해보자. 상술한 가정 하에, 제2 밸런싱부(170)는 모든 대전류 경로(111, 112, 113, 114)에서의 합성 전류의 크기를 0으로 조절할 수 있다.Meanwhile, the second balancing unit 170 can adjust the balancing of the composite currents on the large current paths 111, 112, 113, and 114. At this time, the composite current may mean a current obtained by adding the distributed compensation current to the first current whose balancing is adjusted by the first balancing unit. As described above, 'adjusting balancing' in the present invention may mean adjusting the physical quantity of each adjustment target so that the difference in physical quantity between the balancing adjustment targets is reduced. Accordingly, the second balancing unit 170 can reduce the size difference between the composite currents flowing in each of the large current paths 111, 112, 113, and 114. For example, the magnitude of the composite current of the first large current path 111 is 0.01, the magnitude of the composite current of the second large current path 112 is 0.02, and the magnitude of the composite current of the third large current path 113 is -0.01. , Let us assume that the magnitude of the composite current of the fourth large current path 114 is -0.02. Under the above-described assumption, the second balancing unit 170 can adjust the magnitude of the composite current in all high current paths 111, 112, 113, and 114 to 0.

이와 같이 본 발명은 보상부(140)에 의한 전류 보상 이후에 잔존하는 미세한 제1 전류들의 분포를 다시 한번 고르게 하여 감소시킴으로써 제2 장치(200)측에 전달되는 제1 전류를 보다 완벽하게 차단할 수 있다.In this way, the present invention can more completely block the first current transmitted to the second device 200 by once again evening out and reducing the distribution of the minute first currents remaining after current compensation by the compensator 140. there is.

일 실시예에 따르면, 제2 밸런싱부(170)는 대전류 경로(111, 112, 113, 114)들 간에 제1 주파수 대역의 전류만이 흐르도록 하는 대전류 경로 연결부를 포함하도록 구성될 수 있다. 이때 대전류 경로 연결부는 예를 들어 제1 주파수 대역의 전류만을 통전시키는 캐퍼시턴스를 갖는 캐퍼시터로 구현될 수 있다.According to one embodiment, the second balancing unit 170 may be configured to include a high-current path connection portion that allows only current in the first frequency band to flow between the high-current paths 111, 112, 113, and 114. At this time, the high current path connection part may be implemented, for example, as a capacitor having a capacitance that conducts only current in the first frequency band.

제2 밸런싱부(170)는 후술하는 출력 임피던스 조절부(180)와 함께 보상부(140)에서 제2 장치(200) 측으로의 출력 임피던스를 조절할 수 있다. The second balancing unit 170 may adjust the output impedance from the compensating unit 140 to the second device 200 together with the output impedance adjusting unit 180, which will be described later.

출력 임피던스 조절부(180)는 전술한 제2 밸런싱부(170)와 함께 보상부(140)에서 제2 장치(200) 측으로의 출력 임피던스를 조절할 수 있다. 가령 임피던스 조절부(180)는 보상부(140)에서 제2 장치(200) 측으로 보이는 출력 임피던스를 감소시켜, 보상 전류(IC)가 역방향(즉 보상부(140) 방향)으로 흐는 것을 방지할 수 있다. 일 실시예에서 출력 임피던스 조절부(180)는 소정의 커패시턴스를 갖는 커패시터로 구현될 수 있다.The output impedance adjusting unit 180, together with the above-described second balancing unit 170, can adjust the output impedance from the compensating unit 140 to the second device 200. For example, the impedance adjusting unit 180 reduces the output impedance seen from the compensating unit 140 toward the second device 200, thereby preventing the compensation current (IC) from flowing in the reverse direction (i.e. toward the compensating unit 140). You can. In one embodiment, the output impedance adjuster 180 may be implemented as a capacitor with a predetermined capacitance.

상기와 같이 구성된 전류 보상 장치(100)는 둘 이상의 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 상의 특정 조건의 전류를 감지하고 이를 능동적으로 보상할 수 있고, 장치(100)의 소형화에도 불구하고 고전류, 고전압 및/또는 고전력 시스템에 적용될 수 있다. 또한 제2 밸런싱부(170)의 다양한 역할 수행에 따라 전류 보상 장치(100) 자체의 소형화가 가능하다.The current compensation device 100 configured as described above is capable of detecting currents under specific conditions on two or more large current paths 111, 112, 113, and 114 and actively compensating for them, and despite the miniaturization of the device 100, high current , can be applied to high voltage and/or high power systems. Additionally, the current compensation device 100 itself can be miniaturized as the second balancing unit 170 performs various roles.

이하에서는 도 2 내지 도 7을 도 1과 함께 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전류 보상 장치(100)를 설명한다.Hereinafter, a current compensation device 100 according to various embodiments will be described with reference to FIGS. 2 to 7 together with FIG. 1 .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 3상 4선 시스템에 사용되는 전류 보상 장치(100A)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. Figure 2 is a diagram schematically showing the configuration of a current compensation device (100A) used in a three-phase, four-wire system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전류 보상 장치(100A)는 제1 장치와 연결(제1 장치는 P4 내지 P7에 연결됨)되는 네 개의 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 각각에 공통 모드로 입력되는 제1 전류(I11, I12, I13, I14)를 능동적으로 보상할 수 있다. The current compensation device (100A) according to an embodiment of the present invention is connected to the first device (the first device is connected to P4 to P7) in common mode in each of the four high current paths (111A, 112A, 113A, and 114A). The input first current (I11, I12, I13, I14) can be actively compensated.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 보상 장치(100A)는 네 개의 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A), 센싱 변압기(120A), 증폭부(130A), 보상 변압기(140A), 보상 커패시터부(150A), 제1 밸런싱부(160A), 제2 밸런싱부(170A) 및 출력 임피던스 조절부(180A)를 포함할 수 있다. For this purpose, the current compensation device (100A) according to an embodiment of the present invention includes four large current paths (111A, 112A, 113A, 114A), a sensing transformer (120A), an amplifier (130A), a compensation transformer (140A), and a compensation transformer (140A). It may include a capacitor unit (150A), a first balancing unit (160A), a second balancing unit (170A), and an output impedance adjusting unit (180A).

또한 전류 보상 장치(100A)는 외부 장치들과 연결되는 단자들(P1 내지 P11)을 포함할 수 있다. 이때 단자(P1)는 기준전위 1과 연결되는 단자이고, 단자(P2)는 기준전위 2와 연결되는 단자이고, 단자(P3)는 증폭부(130A)의 전원을 공급하는 제3 장치와 연결되는 단자이고, 단자들(P4 내지 P7)은 제1 장치와 연결되는 단자이고, 단자들(P8 내지 P11)은 제2 장치와 연결되는 단자일 수 있다.Additionally, the current compensation device 100A may include terminals P1 to P11 connected to external devices. At this time, the terminal P1 is a terminal connected to the reference potential 1, the terminal P2 is a terminal connected to the reference potential 2, and the terminal P3 is connected to a third device that supplies power to the amplification unit 130A. terminals, the terminals P4 to P7 may be terminals connected to the first device, and the terminals P8 to P11 may be terminals connected to the second device.

도 3은 일 실시예에 따른 제1 밸런싱부(160A)의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration and operation of the first balancing unit 160A according to an embodiment.

제1 밸런싱부(160A)는 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)들 간의 제1 전류(I11, I12, I13, I14)의 밸런싱을 조절하여, 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')를 생성할 수 있다. The first balancing unit 160A adjusts the balancing of the first currents (I11, I12, I13, and I14) between the large current paths (111A, 112A, 113A, and 114A) to produce the balanced first current (I11', I12', I13', I14') can be generated.

일 실시예에서 제1 밸런싱부(160)는 도 3에 도시된 바와 같이 R선, S선, T선에 대응되는 대전류 경로(111A, 112A, 113A) 각각과 N선에 대응되는 대전류 경로(114A)를 연결하는 커패시터(161A, 162A, 163A)를 포함하도록 구현될 수 있다.In one embodiment, the first balancing unit 160 has high current paths (111A, 112A, 113A) corresponding to the R line, S line, and T line, respectively, as shown in FIG. 3, and a high current path (114A) corresponding to the N line. ) may be implemented to include capacitors (161A, 162A, 163A) connecting.

제1 밸런싱부(160A)를 구성하는 커패시터(161A, 162A, 163A)의 커패시턴스는 제1 전류의 주파수가 속하는 제1 주파수 대역의 전류만이 선택적으로 흐르도록 결정될 수 있다. 가령 제1 주파수 대역이 150khz 내지 30Mhz인 경우, 밸런싱부(160A)를 구성하는 커패시터(161A, 162A, 163A)의 커패시턴스는 각각 30uF으로 결정되어 해당 주파수 대역에서 커패시터(161A, 162A, 163A)가 단락(Short)회로 처럼 동작하도록 할 수 있다. 이에 따라 커패시터(161A, 162A, 163A)를 통하여 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)들 간의 제1 전류의 밸런싱이 조절될 수 있다. The capacitance of the capacitors 161A, 162A, and 163A constituting the first balancing unit 160A may be determined so that only the current in the first frequency band to which the frequency of the first current belongs selectively flows. For example, when the first frequency band is 150khz to 30Mhz, the capacitance of the capacitors 161A, 162A, and 163A constituting the balancing unit 160A are each determined to be 30uF, so that the capacitors 161A, 162A, and 163A are shorted in the corresponding frequency band. It can be made to operate like a (Short) circuit. Accordingly, the balancing of the first current between the high current paths (111A, 112A, 113A, 114A) through the capacitors (161A, 162A, 163A) can be adjusted.

가령 첫 번째 대전류 경로(111A) 상의 제1 전류(I11)의 크기가 나머지 대전류 경로(112A, 113A, 114A) 상의 제1 전류(I12, I13, I14)들의 크기보다 상대적으로 큰 경우, 제1 전류는 커패시터(161A)를 통하여 네 번째 대전류 경로(114A)에 전달되고, 커패시터(162A, 163A)를 통하여 나머지 대전류 경로(112A, 113A)로 전달될 수 있다.For example, if the size of the first current (I11) on the first large current path (111A) is relatively larger than the size of the first currents (I12, I13, and I14) on the remaining large current paths (112A, 113A, and 114A), the first current Can be transmitted to the fourth large current path (114A) through the capacitor (161A) and to the remaining large current paths (112A, 113A) through the capacitors (162A, 163A).

한편 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)들 간에 균등한 크기로 제1 전류가 분배(또는 밸런싱)되기 위해, 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 별로 제1 밸런싱부(160A)를 바라볼 때의 임피던스(Zeq11, Zeq12, Zeq13, Zeq14)들 간의 차이는 소정의 임계 임피던스 차이 이하일 수 있다.Meanwhile, in order to distribute (or balance) the first current in an equal size among the large current paths (111A, 112A, 113A, 114A), a first balancing unit (160A) is installed for each large current path (111A, 112A, 113A, 114A). The difference between the impedances (Zeq11, Zeq12, Zeq13, and Zeq14) when viewed may be less than a predetermined critical impedance difference.

일 실시예에서 제1 밸런싱부(160A)는 제1 주파수 대역에서 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)들 각각의 전압 간의 차이를 소정의 임계 전압 차이 이하로 감소시킬 수 있다. 전술한 바와 같이 제1 주파수 대역에서 커패시터(161A, 162A, 163A)들은 단락(Short)회로 처럼 동작하기에, 제1 밸런싱부(160A)에 의해 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)들 각각의 전압 간의 차이가 소정의 임계 전압 차이 이하로 감소할 수 있다. 바꾸어말하면 각 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)상의 노드(N1, N2, N3, N4)들의 전압간의 차이가 소정의 임계 전압 차이 이하로 감소할 수 있다.In one embodiment, the first balancing unit 160A may reduce the difference between the voltages of each of the high current paths 111A, 112A, 113A, and 114A in the first frequency band to less than a predetermined threshold voltage difference. As described above, in the first frequency band, the capacitors 161A, 162A, and 163A operate like a short circuit, so the high current paths 111A, 112A, 113A, and 114A are supplied by the first balancing unit 160A, respectively. The difference between the voltages may be reduced below a predetermined threshold voltage difference. In other words, the difference between the voltages of the nodes (N1, N2, N3, N4) on each high current path (111A, 112A, 113A, 114A) may be reduced to below a predetermined threshold voltage difference.

이와 같이 본 발명은 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')를 생성하여 전류 보상 장치(100A)의 다른 구성 요소에 전달함으로써 노이즈의 효율적인 제거가 이루어지도록 할 수 있다.In this way, the present invention generates balanced first currents (I11', I12', I13', and I14') and transfers them to other components of the current compensation device (100A), thereby enabling efficient removal of noise. there is.

일 실시예에서, 전술한 센싱부(120)는 센싱 변압기(120A)로 구현될 수 있다. 이때 센싱 변압기(120A)는 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)와 절연된 상태에서 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 상의 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')를 감지하기 위한 수단일 수 있다. In one embodiment, the above-described sensing unit 120 may be implemented as a sensing transformer 120A. At this time, the sensing transformer (120A) is insulated from the large current paths (111A, 112A, 113A, 114A) and the first current (I11', I12', I13) with the balance adjusted on the large current paths (111A, 112A, 113A, 114A). It may be a means to detect ', I14').

센싱 변압기(120A)는 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 상에 배치되는 제1 차 측(121A)에서, 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')에 의해 유도되는 제1 자속 밀도에 기초하여 제2 차 측(122A)에 제1 유도 전류를 생성할 수 있다. 이때 센싱 변압기(120A)의 제2 차 측(122A)은 후술하는 증폭부(130A)의 입력단과 차동(Differential)으로 연결될 수 있다. The sensing transformer (120A) is provided on the primary side (121A) disposed on the large current path (111A, 112A, 113A, 114A), and the balanced first current (I11', I12', I13', I14') is adjusted. A first induced current may be generated in the secondary side 122A based on the first magnetic flux density induced by . At this time, the secondary side 122A of the sensing transformer 120A may be differentially connected to the input terminal of the amplifier 130A, which will be described later.

일 실시예에서 센싱 변압기(120A)의 제1 차 측(121A) 권선 및 제2 차 측(122A) 권선은 자속 및/또는 자속 밀도의 생성 방향을 고려하여 변압기 코어에 권취될 수 있다.In one embodiment, the first winding (121A) and the second winding (122A) of the sensing transformer (120A) may be wound around the transformer core in consideration of the direction of generation of magnetic flux and/or magnetic flux density.

가령 센싱 변압기(120A)의 제1 차 측(121A)에서 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')에 의해 유도되는 제1 자속 밀도는 서로 중첩될 수 있게(또는 서로 보강할 수 있게) 구성되어, 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)와 절연된 제2 차 측(122A)에서 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')와 대응되는 제1 유도 전류를 생성할 수 있다.For example, the first magnetic flux densities induced by the first currents (I11', I12', I13', and I14') whose balance is adjusted on the first side (121A) of the sensing transformer (120A) can overlap each other ( or to reinforce each other), and the first current (I11', I12', I13', I14) is configured and balanced on the secondary side (122A) insulated from the large current path (111A, 112A, 113A, 114A) ') can generate a first induced current corresponding to ').

한편 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 측(또는 제1 차 측(121A)) 및 제2 차측(122A) 권선이 권취되는 수는 전류 보상 장치(100A)가 사용되는 시스템의 요구 조건에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 가령 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 측 (또는 제1 차 측(121A)) 권선 및 제2 차측(122A) 권선 모두 변압기 코어에 1회만 귄취될 수 있다. 이러한 경우 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)측 (또는 제1 차 측(121A)) 권선 및 제2 차측(122A) 권선이 단지 코어의 중앙 홀을 통과하는 형태로 센싱 변압기(120A)가 구성될 수 있다. 다만 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the number of windings on the high current path (111A, 112A, 113A, 114A) side (or primary side (121A)) and secondary side (122A) depends on the requirements of the system in which the current compensation device (100A) is used. It can be determined appropriately. For example, both the high current path (111A, 112A, 113A, 114A) side (or primary (121A)) winding and the secondary (122A) winding may be wound on the transformer core only once. In this case, the sensing transformer 120A is configured such that the high current path (111A, 112A, 113A, 114A) side (or primary side (121A)) winding and secondary side (122A) winding only pass through the central hole of the core. It can be configured. However, this is an example and the spirit of the present invention is not limited thereto.

한편 센싱 변압기(120A)는 둘 이상의 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 각각에 흐르는 제2 전류(I21, I22, I23, I24)에 의해 유도되는 제2 자속 밀도가 소정의 자속 밀도 조건을 만족하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the sensing transformer (120A) has a second magnetic flux density induced by the second currents (I21, I22, I23, I24) flowing in each of the two or more large current paths (111A, 112A, 113A, and 114A) according to a predetermined magnetic flux density condition. It can be configured to be satisfactory.

가령 센싱 변압기(120A)는 제2 전류(I21, I22, I23, I24)에 의해 유도되는 제2 자속 밀도가 소정의 자속 밀도 조건을 만족하도록 구성될 수 있다. 이때 소정의 자속 밀도 조건은 서로 상쇄되는 조건일 수 있다.For example, the sensing transformer 120A may be configured so that the second magnetic flux density induced by the second currents I21, I22, I23, and I24 satisfies a predetermined magnetic flux density condition. At this time, the predetermined magnetic flux density conditions may be conditions that cancel each other out.

바꾸어 말하면, 센싱 변압기(120A)는 둘 이상의 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 각각에 흐르는 제2 전류(I21, I22, I23, I24)에 의해 유도되는 제2 유도 전류가 소정의 제2 유도 전류 조건을 만족하도록 구성될 수 있다. 이때 소정의 제2 유도 전류 조건은 제2 유도 전류의 크기가 소정의 임계 크기 미만인 조건일 수 있다.In other words, the sensing transformer 120A is configured so that the second induced current induced by the second currents I21, I22, I23, and I24 flowing in each of the two or more large current paths 111A, 112A, 113A, and 114A is a predetermined second current. It can be configured to satisfy induced current conditions. At this time, the predetermined second induced current condition may be a condition in which the size of the second induced current is less than a predetermined threshold size.

이와 같이 센싱 변압기(120A)는 제2 전류(I21, I22, I23, I24)에 의해 유도되는 제2 자속 밀도가 서로 상쇄될 수 있게 구성되어, 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')만을 감지할 수 있다.In this way, the sensing transformer 120A is configured so that the second magnetic flux densities induced by the second currents I21, I22, I23, and I24 cancel each other, and the balanced first currents I11' and I12' are adjusted. , I13', and I14') can only be detected.

센싱 변압기(120A)는 제1 주파수 대역(예를 들어 150KHz 내지 30MHz의 범위를 갖는 대역)의 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')에 의해 유도되는 제1 자속 밀도의 크기가 제2 주파수 대역(예를 들어 50Hz 내지 60Hz의 범위를 갖는 대역)의 제2 전류(I21, I22, I23, I24)에 의해 유도되는 제2 자속 밀도의 크기보다 크도록 구성될 수 있다. The sensing transformer 120A is a first frequency band (e.g., a band ranging from 150 KHz to 30 MHz) induced by the first currents (I11', I12', I13', and I14') whose balancing is adjusted. The magnitude of the magnetic flux density is configured to be greater than the magnitude of the second magnetic flux density induced by the second currents (I21, I22, I23, I24) in the second frequency band (for example, a band ranging from 50 Hz to 60 Hz). You can.

본 발명에서 A 구성요소가 B 하도록 '구성'되는 것은, A 구성요소의 디자인 파라미터가 B 하기에 적절하도록 설정되는 것을 의미할 수 있다. 가령 센싱 변압기(120A)가 특정 주파수 대역의 전류에 의해 유도되는 자속의 크기가 크도록 구성되는 것은, 센싱 변압기(120A)의 크기, 코어의 직경, 권취 수, 인덕턴스의 크기 상호 인덕턴스의 크기와 같은 파라미터가 특정 주파수 대역의 전류에 의해 유도되는 자속의 크기가 강하도록 적절하게 설정된 것을 의미할 수 있다.In the present invention, 'configuring' component A to do B may mean that the design parameters of component A are set to be appropriate for B. For example, the fact that the sensing transformer (120A) is configured to have a large magnetic flux induced by current in a specific frequency band is determined by factors such as the size of the sensing transformer (120A), the diameter of the core, the number of turns, the size of the inductance, and the size of the mutual inductance. This may mean that the parameters are appropriately set so that the magnitude of magnetic flux induced by current in a specific frequency band is strong.

센싱 변압기(120A)의 제2 차 측(122A)은 증폭부(130A)에 제1 유도 전류를 공급하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 증폭부(130A)의 입력단과 차동(Differential)으로 연결될 수 있다. 또한 증폭부(130A)의 구성에 따라, 센싱 변압기(120A)의 제2 차 측(122A)은 증폭부(130A)의 입력단과 증폭부(130A)의 기준전위(기준전위 2)를 연결하는 경로상에 배치될 수도 있다.The second secondary side 122A of the sensing transformer 120A is differentially connected to the input terminal of the amplifier 130A, as shown in FIG. 2, in order to supply the first induced current to the amplifier 130A. You can. In addition, depending on the configuration of the amplification unit 130A, the second side 122A of the sensing transformer 120A is a path connecting the input terminal of the amplification unit 130A and the reference potential (reference potential 2) of the amplification unit 130A. It may also be placed on a table.

한편 위에서 바와 같이 센싱부(120)가 센싱 변압기(120A)로 구현되는 것은 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 상에서 공통 모드로 입력되는 제1 전류(I11, I12, I13, I14) 또는 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')만을 감지할 수 있는 수단은 센싱부(120A)로 제한 없이 사용될 수 있다.Meanwhile, as described above, the fact that the sensing unit 120 is implemented with the sensing transformer 120A is an example, and the spirit of the present invention is not limited thereto. Therefore, the first currents (I11, I12, I13, I14) input in common mode on the high current paths (111A, 112A, 113A, 114A) or the first currents (I11', I12', I13', I14' with balancing adjusted) ) can be used without limitation as the sensing unit (120A).

증폭부(130)는 전술한 센싱부(120)가 출력한 출력 신호를 증폭하여, 증폭된 출력 신호를 생성할 수 있다. The amplifier 130 may amplify the output signal output from the above-described sensing unit 120 and generate an amplified output signal.

일 실시예에서, 증폭부(130)는 센싱 변압기(120A)에 의해 생성된 제1 유도 전류를 증폭하여 증폭 전류를 생성하는 증폭부(130A)로 구현될 수 있다.In one embodiment, the amplifier 130 may be implemented as an amplifier 130A that generates an amplified current by amplifying the first induced current generated by the sensing transformer 120A.

본 발명에서 증폭부(130)에 의한 '증폭'은 증폭 대상의 크기 및/또는 위상을 조절하는것을 의미할 수 있다. 가령 증폭부(130A)는 제1 유도 전류의 위상을 180도 변경하고, 크기를 K배(K>=1) 만큼 증가시켜 증폭 전류를 생성할 수 있다.In the present invention, 'amplification' by the amplification unit 130 may mean adjusting the size and/or phase of the amplification target. For example, the amplification unit 130A may change the phase of the first induced current by 180 degrees and increase the size by K times (K>=1) to generate the amplification current.

이와 같은 증폭부(130A)의 증폭에 의해, 전류 보상 장치(100A)는 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')와 크기가 동일하고 위상이 반대인 보상 전류(IC)를 생성하여 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 상의 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')를 보상할 수 있다. 이때 '크기가 동일'한 것은 제1 전류(I11', I12', I13', I14')의 크기의 합과 보상 전류(IC)의 크기가 동일하거나 동일한 것으로 볼 수 있는 것을 의미할 수 있다.Due to the amplification of the amplification unit 130A, the current compensation device 100A generates a compensation current that is equal in size and opposite in phase to the balanced first currents (I11', I12', I13', and I14'). (IC) can be generated to compensate for the balanced first currents (I11', I12', I13', and I14') on the high current paths (111A, 112A, 113A, and 114A). At this time, 'same size' may mean that the sum of the sizes of the first currents (I11', I12', I13', and I14') and the size of the compensation current (IC) are the same or can be considered the same.

증폭부(130A)는 전술한 센싱 변압기(120A)의 변압 비율 및 후술하는 보상부 (140)의 변압 비율을 고려하여 증폭 전류를 생성할 수 있다. The amplification unit 130A may generate an amplification current by considering the transformation ratio of the above-described sensing transformer 120A and the transformation ratio of the compensation unit 140 described later.

가령 센싱 변압기(120A)가 크기가 1인 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')를 크기가 1/F1인 제1 유도 전류로 변환하고, 보상부(140)가 크기가 1인 증폭 전류를 크기가 1/F2인 보상 전류로 변환하는 보상 변압기(140A)로 구현되는 경우, 증폭부(130A)는 제1 유도 전류의 크기의 F1xF2배인 증폭 전류를 생성할 수 있다. 이때 증폭부(130A)는 증폭 전류의 위상이 제1 유도 전류의 위상과 반대가 되도록 증폭 전류를 생성할 수 있다.For example, the sensing transformer (120A) converts the balanced first current (I11', I12', I13', I14') with a size of 1 into a first induced current with a size of 1/F1, and the compensation unit 140 ) is implemented as a compensation transformer (140A) that converts an amplification current with a size of 1 into a compensation current with a size of 1/F2, the amplification unit 130A generates an amplification current that is F1xF2 times the size of the first induced current. You can. At this time, the amplification unit 130A may generate the amplification current so that the phase of the amplification current is opposite to the phase of the first induced current.

증폭부(130A)는 다양한 수단으로 구현될 수 있다. 가령 증폭부(130A)는 OP-AMP를 포함할 수 있다. 선택적으로 상기 증폭부(130A)는 OP-AMP 이외에 저항과 커패시터 등 복수의 수동 소자들을 포함할 수 있다. 또한 증폭부(130A)는 BJT(Bipolar Junction Transistor)를 포함할 수 있다. 선택적으로 상기 증폭부(130A)는 BJT 외에 복수의 수동 소자들을 포함할 수 있다. 다만 증폭부(130A)의 위와 같은 구현 방식은 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에서 설명하는 '증폭'을 위한 수단은 본 발명의 증폭부(130A)로 제한 없이 사용될 수 있다.The amplification unit 130A may be implemented by various means. For example, the amplifier 130A may include OP-AMP. Optionally, the amplification unit 130A may include a plurality of passive elements such as resistors and capacitors in addition to the OP-AMP. Additionally, the amplifier 130A may include a Bipolar Junction Transistor (BJT). Optionally, the amplification unit 130A may include a plurality of passive elements in addition to the BJT. However, the above implementation method of the amplifying unit 130A is illustrative and the spirit of the present invention is not limited thereto, and the means for 'amplification' described in the present invention can be used without limitation as the amplifying unit 130A of the present invention. You can.

증폭부(130A)는 전술한 바와 같이 제3 장치(400A)로부터 전원을 공급받아 제1 유도 전류를 증폭하여 증폭 전류를 생성할 수 있다.As described above, the amplifier 130A may receive power from the third device 400A and amplify the first induced current to generate an amplified current.

보상부(140)는 전술한 증폭부(130)에 의해 증폭된 출력 신호에 기초하여 보상 전류(IC)를 생성할 수 있다.The compensation unit 140 may generate a compensation current (IC) based on the output signal amplified by the above-described amplifier 130.

일 실시예에서, 보상부(140)는 보상 변압기(140A)를 포함할 수 있다. 이때 보상 변압기(140A)는 전술한 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)와 절연된 상태에서, 증폭 전류에 기초하여 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 측에(또는 후술하는 제2 차 측(142A)에) 보상 전류를 생성하기 위한 수단일 수 있다.In one embodiment, the compensation unit 140 may include a compensation transformer 140A. At this time, the compensation transformer 140A is insulated from the above-described high-current paths 111A, 112A, 113A, and 114A, and is installed on the high-current path 111A, 112A, 113A, and 114A (or the second path described later) based on the amplification current. It may be a means for generating a compensation current (on the car side 142A).

보다 구체적으로, 보상 변압기(140A)는 증폭부(130A)의 출력단과 차동으로 연결되는 제1 차 측(141A)에서, 증폭부(130A)가 생성한 증폭 전류에 의해 유도되는 제3 자속 밀도에 기초하여 제2 차 측(142A)에 보상 전류를 생성할 수 있다. 이때 제2 차 측(142A)은 후술하는 보상 커패시터부(150A)와 전류 보상 장치의 기준전위(기준전위 1)를 연결하는 경로상에 배치될 수 있다.More specifically, the compensation transformer 140A is connected to the third magnetic flux density induced by the amplification current generated by the amplification unit 130A at the first primary side 141A differentially connected to the output terminal of the amplification unit 130A. Based on this, a compensation current can be generated in the secondary side (142A). At this time, the second secondary side 142A may be placed on a path connecting the compensation capacitor unit 150A, which will be described later, and the reference potential (reference potential 1) of the current compensation device.

한편 보상 변압기(140A)의 제1 차 측(141A), 증폭부(130A) 및 센싱 변압기(120A)의 제2 차 측(122A)은 전류 보상 장치(100A)의 나머지 구성요소들과 구분되는 기준전위(기준전위 2)와 연결될 수 있다. Meanwhile, the primary side (141A) of the compensation transformer (140A), the amplifier unit (130A), and the secondary side (122A) of the sensing transformer (120A) are distinguished from the remaining components of the current compensation device (100A). It can be connected to the potential (reference potential 2).

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 전류 보상 장치(100A)의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.As such, the present invention uses a different reference potential for the component that generates the compensation current from the remaining components and uses a separate power source, thereby allowing the component that generates the compensation current to operate in an insulated state. The reliability of the current compensation device (100A) can be improved.

보상 커패시터부(150)는 보상부(140)에 의해 생성된 보상 전류(IC)가 기준 대전류 경로(114)로 흐르는 경로를 제공할 수 있다. 이때 기준 대전류 경로(114)는 대전류 경로(111, 112, 113, 114) 중 어느 하나를 의미하는 것으로, 선택에 따라 나머지 대전류 경로(111, 112, 113)도 기준 대전류 경로가 될 수 있다.The compensation capacitor unit 150 may provide a path through which the compensation current (IC) generated by the compensation unit 140 flows to the reference large current path 114. At this time, the reference large current path 114 refers to one of the large current paths 111, 112, 113, and 114. Depending on selection, the remaining large current paths 111, 112, and 113 may also become the reference large current paths.

일 실시예에서, 보상 커패시터부(150)는 보상 변압기(140A)에 의해 생성된 전류가 기준 대전류 경로(114A)로 흐르는 경로를 제공하는 보상 커패시터부(150A)로 구현될 수 있다. In one embodiment, the compensation capacitor unit 150 may be implemented as a compensation capacitor unit 150A that provides a path through which the current generated by the compensation transformer 140A flows to the reference high current path 114A.

도 4는 보상부(140)에 의해 생성된 보상 전류(IC)가 보상 커패시터부(150A) 및 제2 밸런싱부(170A)를 통해 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)에 분배되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.Figure 4 shows the process in which the compensation current (IC) generated by the compensation unit 140 is distributed to the large current paths 111A, 112A, 113A, and 114A through the compensation capacitor unit 150A and the second balancing unit 170A. This is a drawing for explanation.

전술한 바와 같이 보상 커패시터부(150A)는 보상부(140A)에 의해 생성된 보상 전류가 기준 대전류 경로(114A)로 흐르는 경로를 제공할 수 있다. 한편, 기준 대전류 경로(114A)에 전달된 보상 전류는 제2 밸런싱부(170A)를 통해 각 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)로 분배될 수 있다.As described above, the compensation capacitor unit 150A may provide a path through which the compensation current generated by the compensation unit 140A flows to the reference high current path 114A. Meanwhile, the compensation current delivered to the reference large current path 114A may be distributed to each large current path 111A, 112A, 113A, and 114A through the second balancing unit 170A.

가령 기준 대전류 경로(114A)에 전달된 보상 전류는 제2 밸런싱부(170A)의 첫 번째 커패시터(171A)를 통하여 첫 번째 대전류 경로(111A)로 전달될 수 있다.(경로 W1 참조) 이와 유사하게, 두 번째 커패시터(172A) 및 세 번째 커패시터(173A)를 통하여 두 번째 대전류 경로(112A) 및 세 번째 대전류 경로(113A) 각각에 보상 전류가 전달될 수 있다. (경로 W2 및 W3 참조) 한편 대전류 경로들(111A, 112A, 113A)에 전달되고 남은 보상 전류는 네 번째 대전류 경로(또는 기준 대전류 경로(114A))에 잔존할 수 있다. (경로 W4 참조)For example, the compensation current transmitted to the reference large current path 114A may be transmitted to the first high current path 111A through the first capacitor 171A of the second balancing unit 170A (see path W1). Similarly, , Compensation current may be transmitted to each of the second large current path (112A) and the third large current path (113A) through the second capacitor (172A) and the third capacitor (173A). (Refer to paths W2 and W3) Meanwhile, the compensation current remaining after being delivered to the high current paths 111A, 112A, and 113A may remain in the fourth high current path (or the reference high current path 114A). (see path W4)

네 개의 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 각각에 제공된 보상 전류는 각 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 상의 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')를 상쇄시켜, 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')가 제2 장치(200A)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이때 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')와 보상 전류는 동일한(또는 동일한 것으로 볼 수 있는) 크기에 위상이 서로 반대인(또는 반대에 상응하는 위상인) 전류일 수 있다.The compensation current provided to each of the four large current paths (111A, 112A, 113A, 114A) is the balanced first current (I11', I12', I13', I14) on each large current path (111A, 112A, 113A, 114A). '), the balanced first currents (I11', I12', I13', and I14') can be prevented from being transmitted to the second device (200A). At this time, the balanced first current (I11', I12', I13', I14') and the compensation current have the same (or can be viewed as the same) magnitude and are opposite in phase (or in phase corresponding to the opposite). It could be electric current.

일 실시예에서, 보상 커패시터부(150A)는 보상 커패시터를 통해 기준 대전류 경로(114A)와 전류 보상 장치(100A)의 기준전위(기준전위 1) 사이에 흐르는 전류가 소정의 제2 조건을 만족하도록 구성될 수 있다. 이때 소정의 제2 전류 조건은 전류의 크기가 소정의 제2 임계 크기 미만인 조건일 수 있다.In one embodiment, the compensation capacitor unit 150A is configured so that the current flowing between the reference high current path 114A and the reference potential (reference potential 1) of the current compensation device 100A through the compensation capacitor satisfies a predetermined second condition. It can be configured. At this time, the predetermined second current condition may be a condition in which the size of the current is less than the predetermined second threshold size.

제2 밸런싱부(170)는 상술한 바와 같이 보상 커패시터부(150A)에 의해 제공된 보상 전류를 각 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)에 분배하는 것 외에 합성 전류들의 밸런싱을 조절하여 밸런싱이 조절된 합성 전류를 생성할 수 있다. 이때 합성 전류는 제1 밸런싱부(160A)에 의해 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13', I14')에 분배된 보상 전류가 더해진 전류를 의미할 수 있다.As described above, the second balancing unit 170 not only distributes the compensation current provided by the compensation capacitor unit 150A to each large current path 111A, 112A, 113A, and 114A, but also adjusts the balancing of the composite currents to achieve balancing. A controlled synthetic current can be generated. At this time, the composite current may mean a current obtained by adding the distributed compensation current to the first currents (I11', I12', I13', and I14') whose balancing was adjusted by the first balancing unit (160A).

도 5는 일 실시예에 따른 제2 밸런싱부(170A)가 합성 전류의 밸런싱을 조절하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 5 is a diagram illustrating a process in which the second balancing unit 170A adjusts the balancing of the synthesized current according to an embodiment.

일 실시예에서 제2 밸런싱부(170A)는 도 5에 도시된 바와 같이 R선, S선, T선에 대응되는 대전류 경로(111A, 112A, 113A) 각각과 N선에 대응되는 대전류 경로(114A)를 연결하는 커패시터(171A, 172A, 173A)로 구현될 수 있다.In one embodiment, the second balancing unit 170A includes high current paths 111A, 112A, and 113A corresponding to the R, S, and T lines, respectively, and a high current path 114A corresponding to the N line, as shown in FIG. 5. ) can be implemented with capacitors (171A, 172A, 173A) connecting.

제2 밸런싱부(170A)를 구성하는 커패시터(171A, 172A, 173A)의 커패시턴스는 합성 전류의 주파수가 속하는 제1 주파수 대역의 전류만이 선택적으로 흐르도록 결정될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 제1 밸런싱부(160A)에 대한 설명으로 갈음한다.The capacitance of the capacitors 171A, 172A, and 173A constituting the second balancing unit 170A may be determined so that only the current in the first frequency band to which the frequency of the composite current belongs selectively flows, and a detailed description of this is given in This is replaced with an explanation of the balancing unit (160A).

일 실시예에서 첫 번째 대전류 경로(111A) 상의 합성 전류(I31)의 크기가 나머지 대전류 경로(112A, 113A, 114A) 상의 합성 전류(I32, I33, I34)들의 크기보다 상대적으로 큰 경우, 합성 전류(I31)는 커패시터(171A)를 통하여 네 번째 대전류 경로(114A)에 전달되고, 다시 커패시터(172A, 173A)를 통하여 나머지 대전류 경로(112A, 113A)로 전달될 수 있다.In one embodiment, when the size of the composite current (I31) on the first large current path (111A) is relatively larger than the size of the composite currents (I32, I33, and I34) on the remaining large current paths (112A, 113A, and 114A), the composite current (I31) may be transmitted to the fourth high current path (114A) through the capacitor (171A) and then to the remaining high current paths (112A, 113A) through the capacitors (172A, 173A).

한편 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)들 간에 균등한 크기로 합성 전류가 분배(또는 밸런싱)되기 위해, 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 별로 제1 밸런싱부(170A)를 바라볼 때의 임피던스(Zeq21, Zeq22, Zeq23, Zeq24)들 간의 차이는 소정의 임계 임피던스 차이 이하일 수 있다.Meanwhile, in order to distribute (or balance) the composite current in an equal size between the large current paths (111A, 112A, 113A, 114A), the first balancing unit (170A) is looked at for each large current path (111A, 112A, 113A, 114A). The difference between the impedances (Zeq21, Zeq22, Zeq23, and Zeq24) when viewed may be less than a predetermined critical impedance difference.

일 실시예에서 제2 밸런싱부(170A)는 제1 주파수 대역에서 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)들 각각의 전압 간의 차이를 소정의 임계 전압 차이 이하로 감소시킬 수 있다. 제1 주파수 대역에서 커패시터(171A, 172A, 173A)들은 단락(Short)회로 처럼 동작하기에, 제2 밸런싱부(170A)에 의해 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)들 각각의 전압 간의 차이가 소정의 임계 전압 차이 이하로 감소할 수 있다. 바꾸어말하면 각 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)상의 노드(N5, N6, N7, N8)들의 전압간의 차이가 소정의 임계 전압 차이 이하로 감소할 수 있다.In one embodiment, the second balancing unit 170A may reduce the difference between the voltages of each of the high current paths 111A, 112A, 113A, and 114A in the first frequency band to less than a predetermined threshold voltage difference. In the first frequency band, the capacitors (171A, 172A, 173A) operate like a short circuit, so the difference between the voltages of each of the large current paths (111A, 112A, 113A, 114A) is adjusted by the second balancing unit (170A). may decrease below a predetermined threshold voltage difference. In other words, the difference between the voltages of the nodes (N5, N6, N7, N8) on each high current path (111A, 112A, 113A, 114A) can be reduced below a predetermined threshold voltage difference.

이와 같이 본 발명은 보상부(140A)에 의한 전류 보상 이후에 잔존하는 미세한 제1 전류들의 분포를 다시 한번 고르게 하여 감소시킴으로써 제2 장치측에 전달되는 제1 전류를 보다 완벽하게 차단할 수 있다.In this way, the present invention can more completely block the first current transmitted to the second device by once again evening out and reducing the distribution of the minute first currents remaining after current compensation by the compensator 140A.

이로써 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 보상 장치(100A)는 제1 장치와 연결되는 네 개의 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A) 각각에 공통 모드로 입력되는 제1 전류(I11, I12, I13, I14)를 능동적으로 보상하여, 제2 장치의 오동작이나 파손을 방지할 수 있다.As a result, the current compensation device (100A) according to an embodiment of the present invention is a first current (I11, I12, I12, I13, I14) can be actively compensated to prevent malfunction or damage to the second device.

한편 도 4 및 도 5에서는 설명의 편의를 위하여 보상 전류가 분배되는 과정과 합성 전류가 밸런싱 되는 과정을 별개의 과정으로 구분하여 설명하였지만, 상술한 과정들은 동시에 수행될 수 있다. 바꾸어말하면 제2 밸런싱부(170A)는 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)에 보상 전류를 분배함과 동시에, 보상 전류에 의해 생성된 합성 전류들의 밸런싱을 조절하여 결과적으로 대전류 경로(111A, 112A, 113A, 114A)상의 제1 전류(I11, I12, I13, I14)를 제거하거나 감소시킬 수 있다.Meanwhile, in FIGS. 4 and 5 , for convenience of explanation, the process of distributing the compensation current and the process of balancing the composite current are described as separate processes, but the above-described processes can be performed simultaneously. In other words, the second balancing unit 170A distributes the compensation current to the high current paths 111A, 112A, 113A, and 114A, and at the same time adjusts the balancing of the composite currents generated by the compensation current, resulting in the high current path 111A, The first current (I11, I12, I13, I14) of 112A, 113A, 114A) can be removed or reduced.

일 실시예에서 제2 밸런싱부(170A)는 후술하는 출력 임피던스 조절부(180A)와 함께 보상부(140A)에서 제2 장치 측으로의 출력 임피던스를 조절할 수 있다. In one embodiment, the second balancing unit 170A may adjust the output impedance from the compensating unit 140A to the second device together with the output impedance adjusting unit 180A, which will be described later.

도 6은 제2 밸런싱부(170A)와 출력 임피던스 조절부(180A)에 의해 출력 임피던스(Zeq31, Zeq32, Zeq33, Zeq34)가 조절되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.Figure 6 is a diagram for explaining the process of adjusting the output impedance (Zeq31, Zeq32, Zeq33, Zeq34) by the second balancing unit (170A) and the output impedance adjusting unit (180A).

일 실시예에서, 출력 임피던스 조절부(180A)는 도 6에 도시된 바와 같이 기준 대전류 경로(114A)와 보상부(140A)의 기준전위 사이에 전류가 흐르는 경로를 제공하는 커패시터(181A)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the output impedance adjusting unit 180A includes a capacitor 181A that provides a path through which current flows between the reference high current path 114A and the reference potential of the compensating unit 140A, as shown in FIG. 6. can do.

또한 전술한 바와 같이 제2 밸런싱부(170A)는 기준 대전류 경로(114A)와 나머지 대전류 경로(111A, 112A, 113A)들 각각 사이에 전류가 흐르는 경로를 제공하는 커패시터(171A, 172A, 173A)를 포함할 수 있다.In addition, as described above, the second balancing unit 170A includes capacitors 171A, 172A, and 173A that provide paths through which current flows between the reference large current path 114A and the remaining large current paths 111A, 112A, and 113A, respectively. It can be included.

일 실시예에서, 보상부(140A)에서 제2 장치 측으로의 출력 임피던스(Zeq31, Zeq32, Zeq33, Zeq34)는 커패시터(181A)와 커패시터(171A, 172A, 173A) 각각을 직렬로 연결한 임피던스와 제2 장치의 임피던스(Zeq41, Zeq42, Zeq43, Zeq44)를 병렬로 연결한 합성 임피던스일 수 있다. 가령 첫 번째 대전류 경로(111A)에 있어서, 출력 임피던스(Zeq31)는 커패시터(181A)와 커패시터(171A)를 직렬로 연결한 임피던스와 제2 장치의 임피던스(Zeq41)를 병렬로 연결한 합성 임피던스일 수 있다.In one embodiment, the output impedances (Zeq31, Zeq32, Zeq33, Zeq34) from the compensation unit (140A) to the second device are the impedances of the capacitor (181A) and the capacitors (171A, 172A, 173A) connected in series, respectively. It can be a composite impedance that connects the impedances of 2 devices (Zeq41, Zeq42, Zeq43, Zeq44) in parallel. For example, in the first large current path (111A), the output impedance (Zeq31) may be a composite impedance obtained by connecting the impedance of the capacitor (181A) and the capacitor (171A) in series and the impedance (Zeq41) of the second device in parallel. there is.

이와 같이 제2 밸런싱부(170A) 및 출력 임피던스 조절부(180A)는 제2 장치의 임피던스(Zeq41, Zeq42, Zeq43, Zeq44)와 병렬로 연결된 형태의 임피던스로 작용하여, 보상부(140A)가 제2 장치 측으로 보이는 출력 임피던스(Zeq31, Zeq32, Zeq33, Zeq34)를 감소시켜 다양한 크기의 제2 장치의 임피던스(Zeq41, Zeq42, Zeq43, Zeq44)에서도 보상 전류에 의한 전류 보상이 원활하게 이루어지도록 한다.In this way, the second balancing unit 170A and the output impedance adjusting unit 180A act as an impedance connected in parallel with the impedances (Zeq41, Zeq42, Zeq43, Zeq44) of the second device, and the compensation unit 140A 2 By reducing the output impedance (Zeq31, Zeq32, Zeq33, Zeq34) seen on the device side, current compensation by the compensation current is smoothly achieved even with the impedance (Zeq41, Zeq42, Zeq43, Zeq44) of the second device of various sizes.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 3상 3선 시스템에 사용되는 전류 보상 장치(100B)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하에서는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용의 설명은 생략한다.Figure 7 is a diagram schematically showing the configuration of a current compensation device 100B used in a three-phase, three-wire system according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, descriptions of content that overlaps with the content described with reference to FIGS. 1 to 6 will be omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전류 보상 장치(100B)는 제1 장치와 연결되는 세 개의 대전류 경로(111B, 112B, 113B) 각각에 공통 모드로 입력되는 제1 전류(I11, I12, I13)를 능동적으로 보상할 수 있다. The current compensation device 100B according to another embodiment of the present invention provides first currents I11, I12, and I13 input in common mode to each of the three large current paths 111B, 112B, and 113B connected to the first device. You can actively compensate.

이를 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 전류 보상 장치(100B)는 세 개의 대전류 경로(111B, 112B, 113B), 센싱 변압기(120B), 증폭부(130B), 보상 변압기(140B), 보상 커패시터부(150B), 제1 밸런싱부(160B), 제2 밸런싱부(170B) 및 출력 임피던스 조절부(180B)를 포함할 수 있다.To this end, the current compensation device (100B) according to another embodiment of the present invention includes three large current paths (111B, 112B, 113B), a sensing transformer (120B), an amplification unit (130B), a compensation transformer (140B), and a compensation capacitor unit. It may include (150B), a first balancing unit (160B), a second balancing unit (170B), and an output impedance adjusting unit (180B).

도 2 내지 도 4에서 설명한 실시예에 따른 전류 보상 장치(100A)와 대비하여 살펴보면, 도 5에 도시된 실시예에 따른 전류 보상 장치(100B)는 세 개의 대전류 경로(111B, 112B, 113B)를 포함하고, 이에 따라 센싱 변압기(120B), 보상 커패시터부(150B), 제1 밸런싱부(160B), 제2 밸런싱부(170B) 및 출력 임피던스 조절부(180B) 상의 차이점이 있다. 따라서 이하에서는 상술한 차이점을 중심으로 전류 보상 장치(100B)에 대해 설명한다. In contrast to the current compensation device 100A according to the embodiment described in FIGS. 2 to 4, the current compensation device 100B according to the embodiment shown in FIG. 5 has three large current paths 111B, 112B, and 113B. It includes, and accordingly, there are differences in the sensing transformer (120B), the compensation capacitor unit (150B), the first balancing unit (160B), the second balancing unit (170B), and the output impedance adjusting unit (180B). Therefore, the current compensation device 100B will be described below with a focus on the above-mentioned differences.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전류 보상 장치(100B)는 서로 구분되는 세 개의 대전류 경로, 즉 첫 번째 대전류 경로(111B), 두 번째 대전류 경로(112B) 및 세 번째 대전류 경로(113B)를 포함할 수 있다. The current compensation device (100B) according to another embodiment of the present invention includes three distinct large current paths, that is, a first large current path (111B), a second large current path (112B), and a third large current path (113B). can do.

일 실시예에 따르면, 첫 번째 대전류 경로(111B)는 R선, 상기 두 번째 대전류 경로(112B)는 S선, 상기 세 번째 대전류 경로(113B)는 T선의 전력선일 수 있다. 제1 전류(I11, I12, I13)는 첫 번째 대전류 경로(111B), 두 번째 대전류 경로(112B) 및 세 번째 대전류 경로(113B) 각각에 공통 모드로 입력될 수 있다.According to one embodiment, the first high current path 111B may be an R line, the second high current path 112B may be an S line, and the third high current path 113B may be a T line power line. The first currents I11, I12, and I13 may be input in a common mode to each of the first large current path 111B, the second large current path 112B, and the third large current path 113B.

제1 밸런싱부(160B)는 대전류 경로(111B, 112B, 113B)들 간의 제1 전류(I11, I12, I13)의 밸런싱을 조절하여, 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13')를 생성할 수 있다. The first balancing unit 160B adjusts the balancing of the first currents (I11, I12, and I13) between the large current paths (111B, 112B, and 113B), so that the balanced first currents (I11', I12', and I13) are adjusted. ') can be created.

일 실시예에서 제1 밸런싱부(160B)는 도 5에 도시된 바와 같이 R선, S선, T선에 대응되는 대전류 경로(111B, 112B, 113B) 각각에 일단이 연결되고, 타단이 공통으로 연결되는 커패시터로 구현될 수 있다. 가령 첫 번째 대전류 경로(111B) 상의 제1 전류(I11)의 크기가 나머지 대전류 경로(112B, 113B) 상의 제1 전류(I12, I13)들의 크기보다 상대적으로 큰 경우, 제1 전류(I11)는 커패시터(161B) 및 커패시터(162B, 163B)를 통하여 나머지 나머지 대전류 경로(112B, 113B)로 전달될 수 있다.In one embodiment, the first balancing unit 160B has one end connected to each of the high current paths 111B, 112B, and 113B corresponding to the R line, S line, and T line, as shown in FIG. 5, and the other end is common. It can be implemented with a connected capacitor. For example, if the size of the first current (I11) on the first large current path (111B) is relatively larger than the size of the first currents (I12, I13) on the remaining large current paths (112B, 113B), the first current (I11) is It can be transmitted to the remaining large current paths 112B and 113B through the capacitor 161B and capacitors 162B and 163B.

센싱 변압기(120B)의 제1 차 측(121B)은 첫 번째 대전류 경로(111B), 두 번째 대전류 경로(112B) 및 세 번째 대전류 경로(113B) 각각에 배치되어 제1 유도 전류를 생성할 수 있다. 세 개의 대전류 경로(111B, 112B, 113B) 상의 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13')에 의해 센싱 변압기(120B)에 생성되는 자속 밀도는 서로 보강될 수 있다. 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13')에 의해 제1 유도 전류가 생성되는 과정은 도 2에서 설명하였으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The first side (121B) of the sensing transformer (120B) is disposed in each of the first large current path (111B), the second large current path (112B), and the third large current path (113B) to generate the first induced current. . The magnetic flux densities generated in the sensing transformer 120B by the balanced first currents I11', I12', and I13' on the three large current paths 111B, 112B, and 113B can be mutually reinforced. Since the process of generating the first induced current by the balanced first currents (I11', I12', and I13') is described in FIG. 2, detailed description thereof will be omitted.

보상 커패시터부(150B)는 보상 변압기에 의해 생성된 보상 전류(IC)가 기준 대전류 경로인 세 번째 대전류 경로(113B)로 흐르는 경로를 제공할 수 있다. 이때 기준 대전류 경로(113B)는 대전류 경로(111B, 112B, 113B) 중 어느 하나를 의미하는 것으로, 선택에 따라 나머지 대전류 경로(111B, 112B)도 기준 대전류 경로가 될 수 있다.The compensation capacitor unit 150B may provide a path through which the compensation current (IC) generated by the compensation transformer flows to the third high current path 113B, which is a reference high current path. At this time, the reference large current path (113B) refers to one of the high current paths (111B, 112B, and 113B), and depending on selection, the remaining large current paths (111B, 112B) may also become the reference high current path.

일 실시예에서 보상 커패시터부(150B)는 도 7에 도시된 바와 같이 커패시터(151B)로 구현될 수 있다.In one embodiment, the compensation capacitor unit 150B may be implemented as a capacitor 151B as shown in FIG. 7.

제2 밸런싱부(170B)는 기준 대전류 경로(113B)에 전달된 보상 전류를 각 대전류 경로(111B, 112B, 113B)로 분배할 수 있다.The second balancing unit 170B may distribute the compensation current delivered to the reference large current path 113B to each large current path 111B, 112B, and 113B.

일 실시예에서 제2 밸런싱부(170B)는 R선, S선, T선에 대응되는 대전류 경로(111B, 112B, 113B) 각각에 일단이 연결되고, 타단이 공통으로 연결되는 커패시터(171B, 172B, 173B)로 구현될 수 있다. In one embodiment, the second balancing unit 170B includes capacitors 171B and 172B, one end of which is connected to each of the high current paths 111B, 112B, and 113B corresponding to the R line, S line, and T line, and the other end of which is commonly connected. , 173B).

일 실시예에서 기준 대전류 경로(113B)에 전달된 보상 전류는 제2 밸런싱부(170B)의 첫 번째 커패시터(171B)를 통하여 첫 번째 대전류 경로(111B)로 전달될 수 있다. 이와 유사하게, 두 번째 커패시터(172B) 및 세 번째 커패시터(173B)를 통하여 두 번째 대전류 경로(112B) 및 세 번째 대전류 경로(113B) 각각에도 보상 전류가 전달될 수 있다.In one embodiment, the compensation current transmitted to the reference large current path 113B may be transmitted to the first large current path 111B through the first capacitor 171B of the second balancing unit 170B. Similarly, compensation current may be transmitted to each of the second high current path 112B and the third high current path 113B through the second capacitor 172B and the third capacitor 173B.

세 개의 대전류 경로(111B, 112B, 113B) 각각에 제공된 보상 전류는 각 대전류 경로(111B, 112B, 113B) 상의 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13)를 상쇄시켜, 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13)가 제2 장치(200A)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이때 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13)와 보상 전류는 동일한(또는 동일한 것으로 볼 수 있는) 크기에 위상이 서로 반대인(또는 반대에 상응하는 위상인) 전류일 수 있다.The compensation current provided to each of the three large current paths (111B, 112B, 113B) cancels the balanced first current (I11', I12', I13) on each large current path (111B, 112B, 113B), so that the balancing is It is possible to prevent the adjusted first currents (I11', I12', and I13) from being transmitted to the second device (200A). At this time, the balanced first currents (I11', I12', and I13) and the compensation current may be currents of the same (or considered to be the same) magnitude and opposite in phase (or in phase corresponding to the opposite). .

일 실시예에서, 보상 커패시터부(150B)는 보상 커패시터를 통해 기준 대전류 경로(113B)와 전류 보상 장치(100B)의 기준전위(기준전위 1) 사이에 흐르는 전류가 소정의 제2 조건을 만족하도록 구성될 수 있다. 이때 소정의 제2 전류 조건은 전류의 크기가 소정의 제2 임계 크기 미만인 조건일 수 있다.In one embodiment, the compensation capacitor unit 150B is configured so that the current flowing between the reference high current path 113B and the reference potential (reference potential 1) of the current compensation device 100B through the compensation capacitor satisfies a predetermined second condition. It can be configured. At this time, the predetermined second current condition may be a condition in which the size of the current is less than the predetermined second threshold size.

제2 밸런싱부(170B)는 상술한 바와 같이 보상 커패시터부(150B)에 의해 제공된 보상 전류를 각 대전류 경로(111B, 112B, 113B)에 분배하는 것 외에 합성 전류들의 밸런싱을 조절하여 밸런싱이 조절된 합성 전류를 생성할 수 있다. 이때 합성 전류는 제1 밸런싱부(160B)에 의해 밸런싱이 조절된 제1 전류(I11', I12', I13')에 분배된 보상 전류가 더해진 전류를 의미할 수 있다.As described above, the second balancing unit 170B not only distributes the compensation current provided by the compensation capacitor unit 150B to each large current path 111B, 112B, and 113B, but also adjusts the balancing of the composite currents to adjust the balancing. A synthetic current can be generated. At this time, the composite current may mean a current obtained by adding the distributed compensation current to the first currents (I11', I12', and I13') whose balancing was adjusted by the first balancing unit (160B).

제2 밸런싱부(170B)를 구성하는 커패시터(171B, 172B, 173B)의 커패시턴스는 합성 전류의 주파수가 속하는 제1 주파수 대역의 전류만이 선택적으로 흐르도록 결정될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 제1 밸런싱부(160B)에 대한 설명으로 갈음한다.The capacitance of the capacitors 171B, 172B, and 173B constituting the second balancing unit 170B may be determined so that only the current in the first frequency band to which the frequency of the synthesized current belongs selectively flows, and a detailed description of this is given in This is replaced with an explanation of the balancing unit 160B.

일 실시예에서 제2 밸런싱부(170B)는 출력 임피던스 조절부(180B)와 함께 보상부(140B)에서 제2 장치 측으로의 출력 임피던스를 조절할 수 있다. In one embodiment, the second balancing unit 170B, together with the output impedance adjusting unit 180B, may adjust the output impedance from the compensating unit 140B to the second device.

일 실시예에서, 출력 임피던스 조절부(180B)는 기준 대전류 경로(113B)와 보상부(140B)의 기준전위 사이에 전류가 흐르는 경로를 제공하는 커패시터(181B)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the output impedance adjusting unit 180B may include a capacitor 181B that provides a path through which current flows between the reference high current path 113B and the reference potential of the compensating unit 140B.

제2 밸런싱부(170B) 및 출력 임피던스 조절부(180B)에 의해 보상부(140B)에서 제2 장치 측으로의 출력 임피던스를 조절되는 원리는 도 6에서 상세히 설명하였으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The principle of adjusting the output impedance from the compensator 140B to the second device by the second balancing unit 170B and the output impedance adjusting unit 180B has been explained in detail in FIG. 6, so detailed description thereof will be omitted.

이와 같은 실시예에 따른 전류 보상 장치(100B)는 3상 3선의 전력 시스템의 부하에서 전원으로 이동하는 제1 전류(I11, I12, I13)를 상쇄시키기 위해(또는 차단하기 위해)사용될 수 있다.The current compensation device 100B according to this embodiment can be used to offset (or block) the first currents I11, I12, and I13 moving from the load to the power source in a three-phase, three-wire power system.

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 examples and do not limit the scope of the present invention in any way. For the sake of 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 connections or connection members of lines between components shown in the drawings exemplify functional connections and/or physical or circuit connections, and in actual devices, various functional connections or physical connections may be replaced or added. Can be represented as connections, or circuit connections. Additionally, if there is no specific mention such as “essential,” “important,” etc., 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 patent claims described below as well as all scopes equivalent to or equivalently changed from the scope of the claims are within the scope of the spirit of the present invention. It will be said to belong to

100: 전류 보상 장치
111, 112, 113, 114: 대전류 경로
120: 센싱부
130: 증폭부
140: 보상부
150: 보상 커패시터부
160: 제1 밸런싱부
170: 제2 밸런싱부
180: 출력 임피던스 조절부
200: 제2 장치
300: 제1 장치
400: 제3 장치
100: Current compensation device
111, 112, 113, 114: High current path
120: Sensing unit
130: Amplification unit
140: Compensation unit
150: Compensation capacitor unit
160: First balancing unit
170: Second balancing unit
180: Output impedance adjustment unit
200: second device
300: first device
400: third device

Claims (5)

제1 장치 측에서 공통 모드(Common Mode)로 입력되는 제1 전류를 능동적으로 보상하는 전류 보상 장치에 있어서,
제2 장치에 의해 공급되는 제2 전류를 상기 제1 장치에 전달하는 적어도 둘 이상의 대전류 경로;
제1 주파수 대역의 제1 전류만을 흐르도록 하는 대전류 경로 연결부를 포함하며, 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로들 간의 상기 제1 전류의 밸런싱을 조절하는 제1 밸런싱부;
상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로 상에서, 상기 제1 밸런싱부에 의해 밸런싱이 조절된 제1 전류를 감지하고, 감지 결과에 대응되는 출력 신호를 생성하는 센싱부;
상기 출력 신호를 증폭하여 증폭된 출력 신호를 생성하는 증폭부;
상기 증폭된 출력 신호에 기초하여 보상 전류를 생성하는 보상부;
상기 보상 전류를 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로 중 어느 하나의 경로인 기준 대전류 경로로 흐르는 경로를 제공하는 보상 커패시터부; 및
상기 기준 대전류 경로로 제공된 상기 보상 전류를 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로로 분배하는 제2 밸런싱부;를 포함하는, 전류 보상 장치.
In a current compensation device that actively compensates for the first current input in common mode from the first device,
at least two high current paths for transferring a second current supplied by a second device to the first device;
a first balancing unit including a high-current path connection unit that allows only a first current in a first frequency band to flow, and controlling balancing of the first current between the at least two large current paths;
a sensing unit that detects a first current whose balance is adjusted by the first balancing unit on the at least two large current paths and generates an output signal corresponding to the detection result;
an amplifier that amplifies the output signal and generates an amplified output signal;
a compensation unit that generates a compensation current based on the amplified output signal;
a compensation capacitor unit providing a path through which the compensation current flows to a reference high current path, which is one of the at least two high current paths; and
A current compensation device comprising; a second balancing unit distributing the compensation current provided to the reference large current path to the at least two large current paths.
제1항에 있어서,
상기 대전류 경로 연결부는 상기 제1 주파수 대역의 제1 전류만을 통전시키는 커패시턴스를 갖는 적어도 하나의 커패시터로 구현된, 전류 보상 장치.
According to paragraph 1,
A current compensation device wherein the high current path connecting portion is implemented with at least one capacitor having a capacitance that conducts only the first current in the first frequency band.
제2항에 있어서,
상기 전류 보상 장치는 3상 4선 시스템에 사용되어, 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로는 R선, S선, T선 및 N선에 대응되는 네 개의 대전류 경로이고,
상기 대전류 경로 연결부는 상기 R선, S선 및 T선에 대응하는 대전류 경로 각각과 N선에 대응하는 대전류 경로를 연결하는 커패시터들을 포함하는, 전류 보상 장치.
According to paragraph 2,
The current compensation device is used in a three-phase, four-wire system, wherein the at least two high current paths are four high current paths corresponding to the R line, S line, T line, and N line,
The high current path connection unit includes capacitors connecting each of the high current paths corresponding to the R, S, and T lines and the high current path corresponding to the N line.
제2항에 있어서,
상기 전류 보상 장치는 3상 3선 시스템에 사용되어, 상기 적어도 둘 이상의 대전류 경로는 R선, S선 및 T선에 대응되는 세 개의 대전류 경로이고,
상기 대전류 경로 연결부는 상기 R선, S선 및 T선에 대응하는 대전류 경로 각각에 일단이 연결되고 타단이 공통으로 연결되는 커패시터들을 포함하는, 전류 보상 장치.
According to paragraph 2,
The current compensation device is used in a three-phase, three-wire system, wherein the at least two high current paths are three high current paths corresponding to the R line, S line, and T line,
The high-current path connection unit includes capacitors with one end connected to each of the high-current paths corresponding to the R line, S line, and T line and the other end commonly connected.
제1항에 있어서,
상기 제1 전류는 제1 주파수 대역의 주파수를 갖는 전류이며, 상기 제1 주파수 대역은 상기 제2 전류의 제2 주파수 대역보다 높은 대역인, 전류 보상 장치.
According to paragraph 1,
The first current is a current having a frequency of a first frequency band, and the first frequency band is a higher band than the second frequency band of the second current.
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