KR0139897Y1 - 주회로 직류전압 검출회로 - Google Patents
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Abstract
본 고안인 주회로 직류전압 검출회로는 스위칭모드 파워 써플라이 내부의 권선이 분리되어 있다는 것을 이용하여 전압-주파수 변환부만으로 주회로 직류전압을 측정할 수 있는 주파수를 발생시켜 줌으로써 주회로 직류전압을 측정하기 위하여 분리앰프를 사용하는 기존의 방식보다 저렴한 구성이 가능하며, 또한 고속 포토커플러를 사용하는 방식에 비하여 별도의 제어전원이 불필요하다는 점과 상대적으로 가격을 내릴 수 있는 장점이 있다.
Description
제1도는 종래의 분리앰프를 사용한 주회로 직류전압 검출회로이다.
제2도는 종래의 고속 포토커플러를 사용한 주회로 직류전압 검출회로이다.
제3도는 RCC방식의 SMPS의 원리를 나타내는 개략적인 회로도이다.
제4도는 제3도의 RCC방식의 SMPS의 동작을 설명하기 위한 전압 파형도이다.
제5도는 본 고안의 개략적인 구성 블럭도이다.
제6도는 본 고안에 따른 일 실시예의 상세한 회로도이다.
제7도는 본 고안에 따른 일 실시예의 동작을 설명하기 위한 전압 파형도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
50 : 다이오드브릿지 51 : 스위칭모드 파워 써플라이
52 : 주파수 변환부
본 고안은 주회로 직류전압 검출회로에 관한 것으로, 특히 유도전동기의 가변속 구동에 사용되는 인버터나 교류/직류 서보모터 드라이버의 경우 측정이 필요한 주회로 직류전압(DC Link Voltage)을 검출하기 위한 주회로 직류전압 검출회로에 관한 것이다.
일반적으로 주회로 직류전압은 정밀한 제어를 위해 사용되며, 저전압/과전압 보호와 회생제동 트랜지스터의 동작을 위해 필수적이라고 할 수 있다. 그런데, 중앙처리장치 주변회로 및 아날로그 회로를 동작시키는 제어전원과 주회로 직류전원은 분리되어 있기 때문에 직접적인 측정이 불가능하여 종래에는 다음과 같은 두가지 방법을 사용해왔다.
첫번째 방법은 분리앰프를 사용하여 측정하는 방법이다.
제1도는 종래의 분리앰프를 사용한 주회로 직류전압 검출회로이다.
그라운드의 분리를 위해서 분리앰프(12)가 사용된다. 직류전원(Vdc)을 저항(R1)과 저항(R2)로 분할하여 분리앰프(12)를 거쳐 아날로그-디지탈 변환기(13)를 통해서 중앙처리장치(14)로 입력된다.
두번째 방법은 고속 포토커플러를 사용하여 측정하는 방법이다.
제2도는 종래의 고속 포토커플러를 사용한 주회로 직류전압 검출회로이다.
그라운드의 분리를 위해서 고속 포토커플러(22)를 사용한다. 전압-주파수 변환기(21)를 통해서 직류전원(Vdc)에 비례한 펄스가 상기 고속 포토커플러(22)를 거쳐 카운터(23)에 의해서 계수되며 중앙처리장치(14)가 이를 계산한다. 상기 전압-주파수 변환기(21)를 위한 전원인 전압-주파수 변환기전원(20)이 필요하다.
그러나, 종래의 두가지 방법중 상기 분리앰프(12)를 사용하는 경우는 상대적으로 고가이므로 원가상승을 유발하고, 상기 전압-주파수 변환기(21) 및 고속 포토커플러(22)를 사용하는 경우는 부품수가 많고 상기 전압-주파수 변환기(21)용 전원을 제작해야 한다는 단점이 있다.
따라서, 본 고안의 목적은 별도의 전원이나 고속 포토커플러를 삭제하여 회로를 단순화시켜 전압-주파수 변환기만으로 주회로 직류전압을 검출하기 위한 주회로 직류전압 검출회로를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안인 주회로 직류전압 검출회로는 스위칭모드 파워 써플라이를 구비한 주회로 직류전압 검출회로에 있어서, 상기 스위칭모드 파워 써플라이 내부에서 입력부와 출력부가 서로 다른 권선으로 분리되어 있는 것을 이용하여 상기 스위칭모드 파워 써플라이의 출력부의 소정의 출력전압을 입력으로 하여 상기 출력전압에 대응하는 주파수로 변환함으로써 상기 주회로 직류전압을 검출할 수 있는 주파수를 출력하기 위한 전압-주파수 변환부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 링잉 쵸크 컨버터(Ringing Choke Converter; 이하 RCC라고함)방식의 스위칭모드 파워 써플라이(Switching Mode Power Supply; 이하 SMPS라고 함)의 개략적인 구성 및 동작을 설명함으로써 상기 SMPS가 주회로 직류전압을 입력으로 하여 펄스트랜스를 스위칭하여 제어전원을 만드는 원리를 간단히 설명하고자 한다.
제3도는 RCC방식의 SMPS의 원리를 나타내는 개략적인 회로도이다.
제4도는 제3도의 RCC방식의 SMPS의 동작을 설명하기 위한 전압 파형도이다.
제3도 및 제4도를 참조로 하여 기본적인 동작의 원리를 알아보면 다음과 같다.
트랜지스터(Q1)의 스위칭(30)을 적절히 조절하여 원하는 제어전원(Vc)을 얻는 동작이 SMPS의 목적이다. 이때, 1차측전압 V1과 2차측전압 V2는 펄스트랜스(32)의 내부저항이나 다이오드에 의한 전압강하를 무시하면 제4도와 같이 스위칭한다. 상기 제4도에서 V2의 음의 방향전압은 주회로 직류전압(Vdc)에 권선비를 곱한 값임을 알 수 있다.
그러므로, 상기 V2의 음의 방향전압을 다이오드(D2) 및 캐패시터(C4)를 사용하여 평활시키고 전압-주파수 변환기(31)에 입력시킨다. 이때는 상기 1차권선 및 2차궈선에 의해 그라운드가 분리되어 있기 때문에 상기 전압-주파수 변환기(31)의 앞단계에 고속의 포토커플러가 불필요하며 상기 전압-주파수 변환기(31)는 상기 제어전원(Vc)을 사용할 수 있으므로 별도의 전원이 필요없게 된다.
제5도는 본 고안의 개략적인 구성 블럭도이다. 상기 제5도를 참조로 하여 본 고안인 주회로 직류전압 검출회로의 개략적인 구성을 알아보면 다음과 같다.
교류입력전압은 다이오드브릿지(50)를 통해서 정류되어 스위칭모드 파워 써플라이(51)의 입력단으로 입력된다. 캐패시터(C1)는 상기 입력단에 병렬로 연결되어 있다. 전압-주파수 변환부(52)는 상기 스위칭모드 파워 써플라이(51)의 출력단에 연결되어 출력주파(Fout)를 출력한다.
상기 출력단은 P15, N15, Vcc, 및 GND로 이루어졌는데, 여기서 상기 P15단자로는 +15볼트의 아날로그 전원이 출력되고, 상기 N15단자로는 -15볼트 아날로그 전원이 출력되고, 상기 VCC단자로는 +5볼트 디지탈 전원이 출력된다. 또한, GND단자는 그라운드를 제공한다.
제6도는 본 고안에 따른 일 실시예의 상세한 회로도이다.
제7도는 본 고안에 따른 일 실시예의 동작을 설명하기 위한 전압 파형도이다.
상기 제6도와 제7도를 참조로 하여 본 고안에 따른 일 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 따른 일 실시예에서는 1차권선의 권선수(N1)는 50, 2차권선의 권선수(N2)는 8로 되어있다고 본다. 그러면, 제7도에서 처럼 V1과 V2의 전압 파형이 나타는데, 먼저 상기 전압 파형이 나타는 수식을 설명하면 다음과 같다.
V1의 음의 방향전압은 (N15-Vf)×(N1/N2)로 표시할 수 있으며, 그 값은 -100볼트이다. 여기서, Vf는 다이오드(D5)로 인한 전압강하를 표시하다.
V2의 양의 방향전압은 Vdc×(N2/N1)로 표시할 수 있으며, 그 값은 (8/50)Vdc이다. 또한, V2의 음의 방향전압은 (N15-Vf)로 표시할 수 있으며, 그값은 -16볼트이다.
상기 V2를 상기 제6도에서 처럼 저항(R11)과 저항(R12)으로 분압하면 다음의 수식처럼 Vdc에 비례하는 전압을 얻을 수 있다. 이때, 다이오드(D6)를 통해서 흐르는 전류는 매우 적으므로 상기 다이오드(D6)에 의한 전압강하는 무시된다.
그러므로, 상기 식에서 알 수 있듯이, 상기 V4의 Vdc에 비례하는 전압이 되어 상기 V4를 아날로그 디바이스사의 전압-주파수 변환기인 AD654JN(62)을 통해서 주파수로 변환함으로써 상기 주회로 직류전압을 검출할 수 있게된다.
이때, 상기 주파수는 다음과 같이 정해진다.
=(Vdc/100)/(10×5000×150×10-12)
=Vdc/0.75[KHz]
따라서, 본 고안인 주회로 직류전압 검출회로는 스위칭모드 파워 써플라이 내부의 권선이 분리되어 있다는 것을 이용하여 전압-주파수 변환부만으로 주회로 직류전압을 측정할 수 있는 주파수를 발생시켜 줌으로써 주회로 직류전압을 측정하기 위하여 분리앰프를 사용하는 기존의 방식보다 저렴한 구성이 가능하며, 또한 고속 포토커플러를 사용하는 방식에 비하여 별도의 제어전원이 불필요하다는 점과 상대적으로 가격을 내릴 수 있다는 장점이 있다.
Claims (1)
- 스위칭모드 파워 써플라이를 구비한 주회로 직류전압 검출회로에 있어서, 직류저압을 스위칭하여 교류로 변환시키는 스위칭부; 상기 스위칭부에서 출력되는 교류전압을 유입하며 1차측보다 낮은 전압이 유기되는 2차측 권선비를 갖는 트랜스; 상기 트랜스의 2차측의 전압을 정류하는 정류부; 및 상기 정류부에서 출력되는 직류전압을 유입하여 상기 직류전압의 크기에 따라 비례하는 주파수를 갖는 신호를 출력하는 전압-주파수변환부를 구비한 것을 특징으로 하는 주회로 직류전압 검출회로.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019930013176U KR0139897Y1 (ko) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 주회로 직류전압 검출회로 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019930013176U KR0139897Y1 (ko) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 주회로 직류전압 검출회로 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR950004426U KR950004426U (ko) | 1995-02-17 |
| KR0139897Y1 true KR0139897Y1 (ko) | 1999-04-01 |
Family
ID=19359201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2019930013176U KR0139897Y1 (ko) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 주회로 직류전압 검출회로 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0139897Y1 (ko) |
-
1993
- 1993-07-16 KR KR2019930013176U patent/KR0139897Y1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950004426U (ko) | 1995-02-17 |
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