KR100274471B1 - 전류반전형 정류기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 출력파형의 극성을 반전시킬 수 있어서 그 용도에 따라 다양한 듀티비의 파형을 출력할 수 있는 전류반전형 정류기에 관한 것이다
본 발명에 따르면, 삼상교류전원이 입력되는 전원입력부(10)와, 상기 전원입력부(10)의 후단에 일차권선이 접속되는 메인트랜스(20)와, 상기 메인트랜스(20)의 2차권선에 접속되며 메인트랜스(20) 2차권선의 정방향출력에 대하여 일방향으로 도통되도록 접속된 다수의 사이리스터로 이루어진 제1사이리스터유닛(30)과, 제어전원출력단(P,N)을 사이에 두고 상기 제1사이리스터유닛(30)에 대해 역방향으로 접속된 다수의 사이리스터로 이루어진 제2사이리스터유닛(40)과, 상기 제1 및 제2사이리스터유닛(30,40)의 게이트단자들에 소정의 타이밍으로 순차적인 트리거신호를 발하는 트리거부(50,60)와, 이들을 제어하는 제어부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류반전형 정류기가 제공된다.
Description
본 발명은 전류반전형 정류기에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 전해착색이나 양극산화 등에 사용되며 출력파형의 극성을 반전시킬 수 있어서 그 용도에 따라 다양한 듀티비의 파형을 출력할 수 있는 새로운 구조의 전류반전형 정류기에 관한 것이다.
양극산화나 전해착색 또는 도금이나 전해연마에 사용되는 정류기는 대체로 상용의 교류를 입력전원으로 하며, 메인트랜스의 일차측 또는 이차측에서 전원을 제어하여 대전류 또는 대전력의 제어된 정류파형을 출력하여 이를 양극산화나 전해착색등의 전원으로 사용하고 있다. 이러한 대전류 또는 대전력의 정류기는 대체로 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 그 출력전류가 직류파형인 DC정류기와 펄스파형인 펄스정류기로 구분된다. 그런데, 이와 같이 동일극성의 DC파형 또는 펄스파형을 출력하는 정류기는 양극산화의 산화피막이나 전해도금의 도금피막의 형성속도나 전해연마의 연마속도 등이 대체로 느리고, 피막의 경도나 균질도가 낮다. 또한, 소비전력에 비해 처리효율이 상대적으로 낮아서 에너지소비가 크다는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 양극산화나 전해착색 또는 도금이나 전해연마 등에 사용되는 정류기의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 삼상의 교류전원을 사용하며, 정류기의 출력파형의 극성을 주기적으로 반전시킴으로써 산화피막이나 도금층의 형성속도나 연마속도 등을 향상시킬 수 있고, 피막의 경도나 균질도등 품질을 개선하며, 소비전력을 낮출 수 있는 새로운 구조의 전류반전형 정류기를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 극성의 반전에 따른 소자의 소손을 방지하여 장치의 내구성을 개선하고, 용도나 요구되는 조건에 따라 최적의 처리결과를 얻을 수 있도록 임의의 듀티비의 파형을 간편하게 설정하여 출력시킬 수 있는 새로운 구조의 전류반전형 정류기를 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전류반전형 정류기의 블록도
도 2는 상기 정류기의 주요부 회로구성도
도 3은 상기 정류기의 작동순서도
도 4는 본 발명에 따른 제어전원출력의 예시적인 파형도
도 5는 종래의 정류기의 출력파형도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10. 전원입력부 20. 메인트랜스
30. 제1사이리스터유닛 40. 제2사이리스터유닛
50. 트리거부 60. 트리거부
70. 방전회로부 100. 제어부
본 발명에 따르면, 삼상교류전원이 입력되는 전원입력부(10)와, 상기 전원입력부(10)의 후단에 일차권선이 접속되는 메인트랜스(20)와, 상기 메인트랜스(20)의 2차권선에 접속되며 메인트랜스(20) 2차권선의 정방향출력에 대하여 일방향으로 도통되도록 접속된 다수의 사이리스터로 이루어진 제1사이리스터유닛(30)과, 제어전원출력단(P,N)을 사이에 두고 상기 제1사이리스터유닛(30)에 대해 역방향으로 접속된 다수의 사이리스터로 이루어진 제2사이리스터유닛(40)과, 상기 제1 및 제2사이리스터유닛(30,40)의 게이트단자들에 소정의 타이밍으로 순차적인 트리거신호를 발하는 트리거부(50,60)와, 이들을 제어하는 제어부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류반전형 정류기가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제1사이리스터유닛(30)의 캐소드단과 상기 제2사이리스터(40)의 캐소드단 사이에는 스위칭부(72)와 저항(74)이 직렬접속된 방전회로부(70)가 구비된 것을 특징으로 하는 전류반전형 정류기가 제공된다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도1은 본 발명에 따른 정류기의 블록도이고, 도 2는 주요부의 회로구성도이며, 도 3은 상기 정류기의 작동순서도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제어전원출력의 예시적인 파형도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 삼상교류전원, 바람직하게는 380V 60Hz의 삼상교류가 입력전원부(10)의 개폐기(11)를 거쳐서 메인트랜스(20)의 △결선된 일차권선에 입력된다. 입력전원부(10)의 후단에는 전압계(12), 전류계(13) 및 과부하방지회로(14)가 접속된다. 메인트랜스(20)의 세 개의 일차권선에는 요구되는 출력조건에 따라 그 권선수를 조절하기 위한 마그네트릴레이(M1∼M4)가 접속된다. 메인트랜스(20)에서 1차측 전압이 대략 10∼100V로 다운된다.
메인트랜스(20)의 2차측 권선에는 그 정방향출력에 대하여 일방향으로 도통되도록 배치된 다수의 사이리스터(SCR1∼SCR6)로 구성된 제1사이리스터유닛(30)이 접속된다. 구체적으로는, 이 제1사이리스터유닛(30)은 메인트랜스(20)의 2차권선의 각 상의 출력단의 전후에 한쌍이 사이리스터가 직렬로 접속된 6개의 사이리스터로 이루어진다. 한편, 이에 대응하여, 상기 제1사이리스터유닛(30)에 대하여 역방향으로 병렬접속된 다수의 사이리스터(SCR7∼SCR12)로 이루어진 제2사이리스터유닛(40)이 구비된다. 이때, 메인트랜스(20)의 2차권선의 단자는 제2사이리스터유닛(40) 내의 직렬 접속된 한쌍의 사이리스터 사이에 접속된다. 그리고, 상기 제1사이리스터유닛(30)과 제2사이리스터유닛(40)의 연결점에서 제어전원출력단(P,N)이 인출된다. 그리고, 각각의 사이리스터유닛(30,40)의 캐소드단과 제어전원출력단(P,N) 사이에는 리플제거용 리액턴스(L)이 직렬접속된다.
또한, 도 1에 도시된 바와같이, 제1 및 제2사이리스터유닛(30,40)에는 각각의 사이리스터의 게이트단자에 순차적으로 트리거신호를 발하는 트리거부(50,60)가 구비된다. 이 트리거부(50,60)에서 각각의 사이리스터의 도통주기를 제어함으로써, 도 4에 도시된 바와같이, 메인트랜스(20)의 2차출력을 임의의 듀티비의 출력파형으로 변형할 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 제2사이리스터유닛(40)을 통해 메인트랜스(20)의 2차출력의 마이너스 반주기에 대하여도 마이너스출력파형을 얻을 수 있어서 제어전원출력단(P,N)에서 전류가 반전된 듀티파형을 얻을 수 있다. 이때, 제어전원의 출력파형은 키패드(92)를 통해 도 4에 나타난 바와 같은 출력파형의 초기조건이나 듀티비(A,B,C,D 및 S) 등을 직접 입력함으로써 설정할 수 있고, 이것은 마이컴으로 이루어진 제어부(100)와 미리 입력된 프로그램에 의해 메인트랜스(20)의 2차권선의 권선수나 제1 및 제2사이리스터유닛(30,40)의 트리거타이밍을 소프트웨어적으로 제어할 수 있어서 더욱 편리하다.
이와같이, 임의의 듀티비로 변형된 파형의 제어전원은 션트부(82,84)를 통해 제어전원출력단(P,N)에서 인출되고, 이 션트부(82,84)에서 분기된 전류는 각각 전류 및 전압제어부(86,88)로 피드백되어 제어전원출력단(P,N)에서 출력되는 제어전원을 피드백제어하게 된다.
한편, 제1사이리스터유닛(30)의 캐소드단과 제2사이리스터유닛(40)의 캐소드단 사이에는 스위칭부(72)와 저항(74)이 직렬접속되는 방전회로부(70)가 구비된다. 도시된 실시예에서는 이 스위칭부(72)도 역병렬로 접속된 한쌍의 사이리스터로 구성되나, 이 스위칭부(72)는 트랜지스터나 기타의 스위칭소자로 변경될 수 있다. 또한, 스위칭부(72)의 사이리스터를 트리거하기 위한 방전트리거부(66)가 더 구비된다. 이 방전회로부(70)는 고속스위칭되는 제어전원출력이 플러스 또는 마이너스로 반전되는 과도기에 불가피하게 존재하는 과도전류(도 4의 t)를 방전시켜서 제어전원의 출력이 제로인 휴지기를 확보하기 위한 것이다. 이러한 방전회로부(70)를 구비함으로써 휴지기에 의해 플러스위상과 마이너스위상이 명백히 구별되는 듀티파형을 얻을 수 있고, 이로 인해 극성의 반전에 따른 전자소자의 소손을 방지하여 장치의 내구성을 증대할 수 있고, 또한, 양극산화피막이나 전해도금피막의 형성속도 또는 전해연마속도를 높이면서도 고품질의 제품을 얻을 수 있다. 예를들면, 양극산화피막형성에 있어서, 피막이 형성되지 않은 부전류의 인가시간을 짧게하고, 정전류의 인가시간을 길게하면, 단시간 내에 두꺼운 피막이 얻어져서 피막형성의 고속화를 달성할 수 있다. 또한, 전해착색에서는 제어전원의 극성을 반전하여 부전류를 흘리는 것에 의해 여러 가지 색조의 착색이 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 정류기장치의 작동순서도로서, 스텝 SOFT TIME부터 스텝 PLUS TIME은 도 4에 도시된 제어전원의 출력파형의 조건을 직접 입력하여 설정하는 단계를 보여준다.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 삼상교류전원을 사용하는 정류기에 있어서, 메인트랜스의 이차측 출력의 플러스반주기와 마이너스반주기에 대하여 위상제어하는 사이리스터유닛(30,40)을 각각 구비함으로써 임의의 듀티비를 가진 전류반전된 제어출력을 얻을 수 있다. 또한, 방전회로부(70)를 구비함으로써 고속스위칭되는 제어전원출력이 플러스 또는 마이너스로 반전되는 과도기에 제어전원의 과도전류를 방전시켜서 플러스위상과 마이너스위상이 명백히 구별되는 듀티파형을 얻을 수 있고, 이로 인해 극성의 반전에 따른 전자소자의 소손을 방지하고, 고품질의 피막형성이나 전해연마를 달성할 수 있다. 또한, 본발명에 따르면, 제어전원의 출력파형에 대한 초기조건이나 듀티비에 대한 데이터를 직접 키패드를 통해 입력함으로써 사용이 편리하고 범용성이 있는 새로운 구조의 전류반전형 정류기를 얻을 수 있다.
Claims (2)
- 삼상교류전원이 입력되는 전원입력부(10)와, 상기 전원입력부(10)의 후단에 일차권선이 접속되는 메인트랜스(20)와, 상기 메인트랜스(20)의 2차권선에 접속되며 메인트랜스(20) 2차권선의 정방향출력에 대하여 일방향으로 도통되도록 접속된 다수의 사이리스터로 이루어진 제1사이리스터유닛(30)과, 제어전원출력단(P,N)을 사이에 두고 상기 제1사이리스터유닛(30)에 대해 역방향으로 접속된 다수의 사이리스터로 이루어진 제2사이리스터유닛(40)과, 상기 제1 및 제2사이리스터유닛(30,40)의 게이트단자들에 소정의 타이밍으로 순차적인 트리거신호를 발하는 트리거부(50,60)와, 이들을 제어하는 제어부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류반전형 정류기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1사이리스터유닛(30)의 캐소드단과 상기 제2사이리스터(40)의 캐소드단 사이에는 스위칭부(72)와 저항(74)이 직렬접속된 방전회로부(70)가 구비된 것을 특징으로 하는 전류반전형 정류기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980024289A KR100274471B1 (ko) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 전류반전형 정류기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980024289A KR100274471B1 (ko) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 전류반전형 정류기 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980087572A KR19980087572A (ko) | 1998-12-05 |
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Family
ID=40749511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980024289A KR100274471B1 (ko) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 전류반전형 정류기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100274471B1 (ko) |
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1998
- 1998-06-26 KR KR1019980024289A patent/KR100274471B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|
| KR19980087572A (ko) | 1998-12-05 |
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