KR100262209B1 - Tester for silicon controlled rectifier and gate pulse transformer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실리콘 제어 정류기(Silicon Controlled Rectifier, 이하 "SCR"이라 한다.) 및 게이트 펄스 변압기(Gate Pulse Transformer, 이하 "GPT"라 한다.)의 건전성을 시험하는 장치로서, 특히, 실제로 전류를 흘려서 SCR 및 SCR의 게이트 단자에 신호를 공급하는 GPT의 건전성을 시험하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is a device for testing the integrity of a silicon controlled rectifier (hereinafter referred to as "SCR") and a gate pulse transformer (hereinafter referred to as "GPT"). It is an object of the present invention to provide an apparatus for testing the integrity of the SCR and GPT for supplying signals to the gate terminals of the SCR.
일반적으로 SCR은 제어 게이트를 가진 pnpn 다이오드의 4층 디바이스로, 게이트 단자에 신호를 가해 애노우드, 캐소우드간을 도통 상태로 할 수 있지만, 일단 도통 상태로 된 SCR은 전원을 O으로 하지 않는한 그대로 래치 업(latch up)되어 케이트 단자는 제어 능력을 잃어버리는 동작 특성을 가지고 있어 보통 교류회로에서 통전 개시 위상을 제어하는 것에 의해 실효적으로 부하에의 공급 전력을 연속적으로 제어하는데 사용되고 있으며, 이러한 SCR을 동작시키기 위해 게이트에 신호를 가하기 위한 신호를 발생시키는 신호 전달 특성이 좋은 절연 변압기로서 GPT가 사용된다.In general, an SCR is a four-layer device of a pnpn diode with a control gate, and a signal can be applied to the gate terminal to bring the anode and cathode into a conductive state, but once the SCR is in a conductive state, the power is turned off. As it is latched up, the gate terminal has an operating characteristic that loses the control ability, and is usually used to effectively control the supply power to the load by controlling the energization start phase in the AC circuit. GPT is used as an isolation transformer with good signal transfer characteristics to generate a signal for applying a signal to a gate to operate an SCR.
따라서, 자동전압 조정기(AVR), 무정전 시스템(UPS), 충전 장치등 대전류형 SCR이 적용되는 설비에서 SCR과 GPT를 실제로 사용하기 전이나 사용중 GPT의 건전성을 정밀하게 시험하여 판단하는 계측기는 이미 시판, 사용되고 있지만(예컨대, "Tectonics사"의 "Curver Tracer" 등) 이는 매우 고가이며 또한 정밀한 데이터를 얻기 위한 실험실용으로서 실제 현장에서 신속, 간편하게 사용하기에는 어려움 및 필요성도 크지 않아 그다지 사용되지 않고 통상은 절연 저항계 등을 이용하여 SIR과 APT의 건전성을 판단하는 방법이 이용되고 있다.Therefore, in the equipment to which high current SCR such as automatic voltage regulator (AVR), uninterruptible power system (UPS), and charging device are applied, instruments that accurately test and judge the integrity of GPT before or during actual use of SCR and GPT are already on the market. Although it is used (e.g., "Curver Tracer" by "Tectonics"), it is very expensive and it is a laboratory for obtaining accurate data. A method of determining the health of SIR and APT using an insulation resistance meter or the like has been used.
이때, SIR은 절연 저항계로 소자 양단간의 절연 저항을 측정하거나, 간단히 건전지든 전원과 도통시 점등되도록 하는 램프 등 발광 수단을 이용하여 SCR의 게이트에 수동으로 신호를 가해 램프의 발광 여부로 도통 상태를 확인하여 건전성 여부를 판단하고 있다.At this time, the SIR measures the insulation resistance between the both ends of the device using an insulation ohmmeter, or simply applies a signal to the gate of the SCR by using a light emitting means such as a lamp to be turned on when the battery or the power supply is turned on. It is checked to determine the soundness.
그러나 절연 저항계에 의한 판단 방법은 단지 SCR의 단자간 절연저항값만 알 수 있어 실제 SCR의 건전성 판단의 신뢰성에는 한계가 있으며, 건전지와 램프를 이용한 건전성 판단 방법도 SCR의 용량이 큰 경우에는 건전성 시험의 신뢰성이 없고 게이트 신호 발생 시간과 SCR 도통 시간을 비교하기 곤란할 뿐만 아니라 조작 또한 매우 번거롭게 된다.However, the determination method by the insulation ohmmeter can only know the insulation resistance value between the terminals of the SCR, there is a limit in the reliability of the determination of the soundness of the actual SCR, and also the soundness test using the battery and the lamp when the capacity of the SCR is large. It is not reliable and it is difficult to compare the gate signal generation time and the SCR conduction time, and the operation becomes very cumbersome.
또한, GPT도 일반 변압기의 건전성 판단 방법과 같이 절연 저항계로 1차측과 2차측간, 1차측과 접지간, 2차측과 접지간의 절연 저항값을 측정하여 판단하고 있으나, SCR의 경우와 마찬가지로 절연 저항계를 이용한 건전성 판단으로는 모두 이상이 없어도 GPT의 기능상 1차측에 신호 파형이 인가될 때 2차측에서의 파형이 일그러지거나 감쇠되는 경우도 있게 되며, 종래의 파형 발생기(예컨대, "Function Generator")의 출력이 1에서 2W정도에 불과하여 용량이 큰 GPT는 시험할 수 없게 되었다.GPT also measures insulation resistance between primary side and secondary side, primary side and ground, secondary side and ground with insulation ohmmeter like general transformer's soundness determination method. In the soundness judgment using, the waveform on the secondary side may be distorted or attenuated when the signal waveform is applied on the primary side of the GPT without any abnormality. The conventional waveform generator (eg, "Function Generator") With only 1 to 2W of power, large GPTs cannot be tested.
따라서, 상기 SCR 및 GPT시험에 있어서 종래의 방법에 의한 건전성 판단으로는 아무런 이상이 없더라도 이들을 적용하는 설비에 설치하여 사용할때 실제로 고장이 발생하는 경우가 종종 있게 되어 보다 조작이 간편하고 정확하며 신뢰성 있는 판단의 필요성이 있게 된다.Therefore, in the SCR and GPT test, even if there is no abnormality in the soundness determination by the conventional method, when a user is actually installed and used in the equipment to which they are applied, there are often cases where a failure occurs, so that the operation is simpler, more accurate, and more reliable. There is a need for judgment.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기슬의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, SCR 및 GPT에 실제 동작하는 전류를 흘려 실부하 동작 시험을 함으로써 실제의 운전 조건과 유사한 조건하에서 간편하고 정확하며 신뢰성 있는 시험 장치를 제공하려는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional gas as described above, by performing a real load operation test by flowing a current that actually operates in the SCR and GPT, a simple, accurate and reliable test under similar conditions to the actual operating conditions To provide a device.
도1은 본 발명의 한 실시예에 따른 블록도이다.1 is a block diagram according to an embodiment of the present invention.
도2는 도1에 도시된 본 발명의 한 실시예에 따른 블록도중, SCR 시험장치의 위상각 변환부의 일례를 나타낸 회로도이다.FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a phase angle converting unit of the SCR test apparatus in the block diagram according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
도3은 도1에 도시된 본 발명의 한 실시예에 따른 블록도증, SCR과 GPT의 접속 관계를 나타낸 것이다.3 illustrates a block diagram, a connection relationship between an SCR and a GPT according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11 : 파형 발생부 12 : 출력 조절 및 증폭부11: waveform generator 12: output control and amplifier
13 : GPT 14 : 전원부13: GPT 14: power supply
15 : 위상각 변환부 16 : 정류부15: phase angle converter 16: rectifier
17 : 시간 제어부 18 : 선택부17: time control unit 18: selection unit
19 : SCR 20 : 부하19: SCR 20: Load
21 : 표시부21: display unit
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 특정 주파수의 구형파, 삼각파, 정현파 등을 발생시키는 파형 발생부와, 상기 파형 발생부로 부터 발생된 신호를 일정의 출력으로 조절하여 증폭시키는 츨력조절 및 증폭부와, 상기 출력조절 및 증폭부로 부터의 신호를 받아 변환시키는 GPT와, 상기 GPT 출력중 출력 조절 및 증폭부의 출력만이 표시부에 나타나도록 선택하는 선택부와, 상기 GPT의 출력을 표시하는 표시부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 GPT 시험 장치를 제공한다.According to the present invention for achieving the object as described above, the waveform generator for generating a square wave, triangular wave, sine wave, etc. of a specific frequency, and the output control to amplify by adjusting the signal generated from the waveform generator to a predetermined output And an amplifying unit, a GPT for receiving and converting signals from the output adjusting and amplifying unit, a selecting unit for selecting only the output of the output adjusting and amplifying unit among the GPT outputs to appear on the display unit, and displaying the output of the GPT. It provides a GPT test apparatus comprising a display unit.
또한, 전원부와, 상기 전원부의 전원을 정류하여 직류로 변환시키는 정류부와, 상기 정류부로부터 공급된 직류 전원의 공급 및 차단을 제어하는 시간 제어부와, 상기 전원부의 전원의 위상각을 변환시켜 상기 GPT의 1차측에 신호를 가하는 위상각 변환부와, 상기 출력 조절 및 증폭부의 출력과 상기 위상각 변환부의 출력중 어느 하나를 선택하여 상기 SCR 게이트에 신호를 가하도록 하는 선택부와, 상기 시간 제어부에 의해 정해진 시간동안 전원 공급을 하며, 전원 공급 중 상기 GPT의 출력 신호에 의해 도통하는 SCR과, 상기 SCR의 도통 및 차단 여부를 나타내는 부하와, 상기 부하의 출력을 표시하는 표시부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SCR 시험장치를 제공한다.In addition, the power supply unit, a rectifying unit for rectifying the power of the power supply unit to convert to DC, a time control unit for controlling the supply and interruption of the DC power supplied from the rectifying unit, and converts the phase angle of the power supply of the power supply unit to convert the phase of the GPT A phase angle converter which applies a signal to the primary side, a selector which selects one of an output of the output adjustment and amplification unit and an output of the phase angle converter and applies a signal to the SCR gate; SCR which supplies power for a predetermined time and is connected by an output signal of the GPT during power supply, a load indicating whether the SCR is connected or disconnected, and a display unit displaying the output of the load. An SCR test apparatus is provided.
아래에서, 본 발명에 따른 SCR 및 GPT시험 장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.In the following, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the SCR and GPT test apparatus according to the present invention will be described in detail.
도1은 본 발명의 한 실시예에 따른 SCR 및 GPT시험 장치를 일체로 나타낸 블록도로서, 도1중에서 GPT시험 장치는 파형 발생부(11), 출력 조절 및 증폭부(12), GPT(13), 선택부(18), 표시부(21)로 구성된다.1 is a block diagram showing an integrated SCR and GPT test apparatus according to an embodiment of the present invention, in which the GPT test apparatus includes a
도1중, 파형 발생부(11)에서 발생된 특정 주파수의 정현파, 구형파, 삼각파중 필요한 하나의 파형을 선택하는데, 본 발명의 실시예에서는 구형파를 선택한다.In Fig. 1, one of the required waveforms of a sine wave, a square wave, and a triangle wave of a specific frequency generated by the
출력 조절 및 증폭 수단(12)에 의해 구형파의 전압을 0에서 25V까지 조절하여 이를 저주파 증폭기를 통해 증폭함으로써, 10OW정도의 큰 용량의 GPT에도 적용할 수 있는 출력의 크기를 갖도륵 한다.By adjusting the voltage of the square wave from 0 to 25V by the output adjusting and amplifying
조절 및 증폭된 구형파 신호는 GPT(13)의 1차측을 거쳐 2차측에는 임펄스가 발생하게 되는데 절연 저항계에서 정상으로 판정된 경우라도 이로서는 알 수 없는 임펄스의 일그러짐의 발생이나 감쇠가 있는가를 표시부(21)를 통해 알 수 있어 이로부터 GPT의 건전성을 판단한다.The regulated and amplified square wave signal generates an impulse through the primary side of the
선택부(18)는 GPT(13) 시험의 경우에는 파형 발생부(11)로부터 발생된 구형파만이 SCR(19)에 가해지지 않고 표시부(21)에 나타나도록 선택되어지며, 다음에서 설명할 SCR(19) 시험의 경우에는 구형파 신호 또는 위상 변환된 펄스파중 하나를 선택하여 SCR(19)에 가해지도록 선택한다.The
도1에 도시된 SCR 및 GPT 시험 장치를 일체로 나타낸 블록도증, SCR시험 장치는 전원부(14), 위상각 변환부(15), 정류부(16), 시간 제어부(17), 선택부(18), SCR(19), 부하(20), 표시부(21)로 구성되며, 도2는 SCR 시험 장치의 위상각 변환부의 회로도의 일례이고, 도3은 SCR과 GPT의 접속 관계를 나타낸 것이다.A block diagram showing the SCR and GPT test apparatus shown in FIG. 1 integrally, the SCR test apparatus includes a
도1중, SCR 및 GPT 시힘 장치는 정류부(16)를 거친 약 90V정도의 직류 전원을 시간 조절 가능한 타이머 등을 사용하여 일정시간 동안 공급 또는 차단하도록 하는 시간 제어부(17)에 의해 일정시간동안만 공급하도록 할때 직류 전원의 공급 시간내 선택부(18)에 의해 선택되어진 구형파 신호 또는 위상각 변환부(16)의 출력 펄스증 하나가 SCR(19)의 게이트에 가해져 SCR(19)을 도통시킨다.In Fig. 1, the SCR and GPT sheathing devices are provided only for a predetermined time by a
이 경우에 전원이 0으로 공급이 중단되기 전까지는 게이트에 GPT(13)의 출력 신호를 제거하여도 계속 도통 상태를 유지하는 SCR(19)의 특성으로부터 시간 제어부(17)의 작동에 의해 전원 공급이 중단되어 0으로 되면, 파형 발생부(11)로 부터 발생된 구형파를 선택한 경우 SCR(19)이 차단되는가를 부하(20)에 걸리는 출력 신호를 표시부(21)를 통해 파악함으로써 SCR(19)의 건전성 여부를 판단할 수 있게 된다.In this case, power is supplied by the operation of the
도2는 위상각 변환부(15)의 일례를 나타낸 회로도로서, D1, D2에 의해 전원의 사인파중 일정 크기 이상의 윗부분과 아래 부분이 잘리워진 파형의 위상을 주파수의 영향을 받는 캐패시터 C1 및 저항 R5, R6와 VR1의 크기를 조정하여 임의로 변환시켜 C2, R12의 미분 회로를 거치면서 제너 다이오드 ZD에 의해 정(+)의 파형만의 펄스 파형을 만들게 된다.Fig. 2 is a circuit diagram showing an example of the phase
즉, 정류되기전의 전원의 위상을 변화시켜 가면서 변환된 위상각에 맞추어 SCR(19)이 동작하는가를 부하(20)를 통해 표시부(21)에 의해 SCR(19)의 위상각 제어 특성을 파악함으로써 건전성의 판단을 할 수 있게 된다.That is, by determining the phase angle control characteristics of the
도3은 SCR(19)의 게이트에 GPT(13)의 2차측이 연결된 구성 관계를 구체적으로 나타낸 것이다.3 specifically illustrates a configuration relationship in which the secondary side of the
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 SCR 및 GPT 시험 장치는 실제 사용하는 전류를 흘려서 시험함으로써 SCR 및 GPT의 건전성을 표시부와 조합하여 판단할 수 있게 됨으로써 간편하면서 정확하고 신뢰성 있는 건전성 판단이 가능하게 된다.As described in detail above, the SCR and GPT test apparatus of the present invention can determine the integrity of the SCR and GPT in combination with the display unit by testing a current that is actually used, thereby enabling simple, accurate and reliable soundness determination.
이상에서 본 발명의 SCR 및 GPT 시험 장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The technical idea of the SCR and GPT test apparatus of the present invention has been described above with the accompanying drawings, but this is only illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능케됨은 명백하다.In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
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