KR100278678B1 - 광결합소자의 스위칭 시간 보상 회로 - Google Patents

광결합소자의 스위칭 시간 보상 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 스위칭 시간 보상 회로는, 입력 전압에 따라 턴-온 또는 턴-오프되는 광결합소자가 사용되는 회로에 있어서, 턴-온 시간 및 턴-오프 시간의 차이를 보상하는 회로이다. 이 회로는, 광결합소자의 출력 일단에 플립-플롭 소자가 직렬 연결된다. 또한, 플립-플롭 소자에 인가되는 클럭 펄스 신호는, 광결합소자의 턴-온 시간의 종료 시점에서 발생되고, 턴-오프 시간의 종료 시점에서 소정 시간이 경과된 후에 발생된다.

Description

광결합소자의 스위칭 시간 보상 회로
본 발명은, 광결합소자의 스위칭 시간 보상 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 광결합소자의 턴-온 시간 및 턴-오프 시간을 서로 일치시키기 위한 스위칭 시간 보상 회로에 관한 것이다.
일반적인 교류 구동전압은, 그 레벨이 높으므로, 광결합소자를 통하여 강하된 상태에서 그 평균 전압이 측정된다. 이와 같은 교류 구동전압의 평균 전압을 측정하는 회로에 있어서, 광결합소자의 턴-온 시간 및 턴-오프 시간이 서로 일치되지 않음에 따른 문제점이 대두되고 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 교류 구동전압(Vd)은 광결합소자(11)에 의하여 강하되어 측정된다. 구동 트랜지스터들(T1, T2)의 동작으로 인하여, 구동전압 측정 회로로의 입력 전압(Vi)이 높은(High) 상태에서 낮은(Low) 상태로 스위칭되면, t1 시간 동안에 다음 동작들이 수행된다. 즉, 광결합소자(11)의 다이오드(Dp)에 전류가 흐르지 않으므로 그 트랜지스터(Tp)가 턴-오프(turn-off)된다. 이에 따라, 반전소자(12)의 출력(Vo)은 높은 상태에서 낮은 상태로 스위칭된다.
이와 반대로, 구동전압 측정 회로로의 입력 전압(Vi)이 낮은 상태에서 높은 상태로 스위칭되면, t2 시간 동안에 다음 동작들이 수행된다. 즉, 광결합소자(11)의 다이오드(Dp)에 전류가 흐르므로 그 트랜지스터(Tp)가 턴-온(turn-on)된다. 이에 따라, 반전소자(12)의 출력(Vo)은 낮은 상태에서 높은 상태로 스위칭된다.
상기와 같은 통상적인 구동전압 측정 회로에 있어서, 광결합소자(11)는 그 턴-오프 시간이 턴-온 시간보다 더 짧은 특성을 가진다. 즉, 측정 회로의 전달지연시간에 있어서, 높은 논리 상태에서 낮은 논리 상태로의 스위칭 시간(t1)이 그 반대의 스위칭 시간(t2)보다 더 짧아진다. 이에 따라, 대응되는 스위칭 시간(t1, t2)이 서로 일치되지 않아, 입력 전압(Vi)의 평균값 측정에 있어서 그 정밀도가 상대적으로 떨어지게 된다.
본 발명의 목적은, 광결합소자의 턴-온 시간 및 턴-오프 시간의 차이를 보상할 수 있는 스위칭 시간 보상 회로를 제공하는 것이다.
도 1은 통상적인 교류 구동전압 측정 회로도이다.
도 2는 도 1의 입력 및 출력 전압의 파형도이다.
도 3은 본 발명에 따른 교류 구동전압 측정 회로도이다.
도 4는 도 3의 입출력 전압 및 클럭 펄스 신호의 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
T1, T2...구동 트랜지스터, 11...광결합소자,
Vi...입력 전압, 12...D형 플립-플롭 소자,
Vo...출력 전압, Vp...클럭 펄스 신호,
K1...반전 트랜지스터.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 스위칭 시간 보상 회로는, 입력 전압에 따라 턴-온 또는 턴-오프되는 광결합소자가 사용되는 회로에 있어서, 상기 턴-온 시간 및 턴-오프 시간의 차이를 보상하는 스위칭 시간 보상 회로이다. 이 회로에서는, 상기 광결합소자의 출력 일단에 플립-플롭 소자가 직렬 연결된다. 또한, 상기 플립-플롭 소자에 인가되는 클럭 펄스 신호는, 상기 턴-온 시간의 종료 시점에서 발생되고, 상기 턴-오프 시간의 종료 시점에서 소정 시간이 경과된 후에 발생된다.
본 발명의 상기 플립-플롭 소자는, 상기 턴-오프 상태를 지연하여 출력시키므로, 상기 턴-온 시간 및 턴-오프 시간의 차이가 보상될 수 있다.
바람직하게는, 상기 플립-플롭 소자는 D형 플립-플롭 소자이다. 상기 소정 시간은 상기 턴-온 시간 및 턴-오프 시간의 차이와 같은 시간이다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3 및 4를 참조하면, 구동 전압 Vd의 레벨은 교류 모터를 구동하기 위한 인버터의 출력 전압(Vi)의 레벨이다. 이 출력 전압(Vi)은 교류 모터의 구동 전압으로 사용됨과 동시에, 전원 분리 및 전압 강하용 광결합소자(11), D형 플립-플롭 소자(12) 및 반전 트랜지스터(K1)를 포함한 평균값 측정 회로에 입력된다. D형 플립-플롭 소자(12)는 광결합소자(11)의 출력 일단에 직렬 연결된다. 즉, 광결합소자(11)의 출력 전압은 D형 플립-플롭 소자(12)의 데이터 단자(D)에 입력된다. 또한, 상기 D형 플립-플롭 소자(12)에 인가되는 클럭 펄스 신호(Vp)는, 광결합소자(11)의 턴-온 시간(t2)의 종료 시점에서 발생되고, 턴-오프 시간(t1)의 종료 시점에서 t3 시간이 경과된 후에 발생된다. 여기서, t3 시간은 광결합소자(11)의 턴-온 시간(t2)과 턴-오프 시간(t1)의 차이와 같은 시간이다.
구동 트랜지스터들(T1, T2)의 동작으로 인하여, 구동전압 측정 회로로의 입력 전압(Vi)이 높은 상태에서 낮은 상태로 스위칭되면, t1 시간 동안에 다음 동작들이 수행된다. 즉, 광결합소자(11)의 다이오드(Dp)에 전류가 흐르지 않으므로 그 트랜지스터(Tp)가 턴-오프된다. 따라서, 광결합소자(11)의 출력은 높은 상태로 되어 D형 플립-플롭 소자(12)의 데이터 단자(D)에 입력된다. 또한, D형 플립-플롭 소자(12)에 인가되는 클럭 펄스 신호(Vp)는, 광결합소자(11)의 턴-오프 시간(t1)의 종료 시점에서 t3 시간이 경과된 후에 발생된다. 이에 따라, 출력 트랜지스터(K1)는 입력 전압(Vi)이 낮은 상태로 스위칭된 시점으로부터 t1'(t1+t3) 시간이 흘러야만 턴-온되어, 측정용 출력(Vo)이 낮은 상태로 스위칭된다.
이와 반대로, 구동전압 측정 회로로의 입력 전압(Vi)이 낮은 상태에서 높은 상태로 스위칭되면, t2 시간 동안에 다음 동작들이 수행된다. 즉, 광결합소자(11)의 다이오드(Dp)에 전류가 흐르므로 그 트랜지스터(Tp)가 턴-온된다. 따라서, 광결합소자(11)의 출력은 낮은 상태로 되어 D형 플립-플롭 소자(12)의 데이터 단자(D)에 입력된다. 또한, D형 플립-플롭 소자(12)에 인가되는 클럭 펄스 신호(Vp)는, 광결합소자(11)의 턴-온 시간(t2)의 종료 시점에서 발생된다. 이에 따라, 출력 트랜지스터(K1)는 광결합소자(11)의 트랜지스터(Tp)가 턴-온된 시점 즉, 시간 t2가 종료된 시점에서 즉각적으로 턴-오프될 수 있다.
요약하면, D형 플립-플롭 소자(12)는, 출력 트랜지스터(K1)의 턴-온 시간만 지연되게 할 뿐이지, 턴-오프 시간에 영향을 미치지 않는다. 즉, 광결합소자(11)의 턴-오프 시간만 보다 지연되게 하고 턴-온 시간에 영향을 미치지 않는다. 따라서, D형 플립-플롭 소자(12)에 의하여, 높은 논리 상태에서 낮은 논리 상태로의 스위칭 시간(t1')이 그 반대의 스위칭 시간(t2)과 같아지도록 조정될 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 광결합소자의 스위칭시간 보상 회로에 의하면, 광결합소자의 턴-온 시간 및 턴-오프 시간의 차이를 보상함에 따라, 교류 구동전압의 평균값을 보다 정밀하게 측정할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다.

Claims (4)

  1. 입력 전압에 따라 턴-온 또는 턴-오프되는 광결합소자가 사용되는 회로에 있어서,
    상기 턴-온 시간 및 턴-오프 시간의 차이를 보상하는 스위칭 시간 보상 회로에는,
    상기 광결합소자의 출력 일단에 플립-플롭 소자가 직렬 연결되고,
    상기 플립-플롭 소자에 인가되는 클럭 펄스 신호는, 상기 턴-온 시간의 종료 시점에서 발생되고, 상기 턴-오프 시간의 종료 시점에서 소정 시간이 경과된 후에 발생되는 것을 특징으로 하는 스위칭 시간 보상 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플립-플롭 소자는,
    D형 플립-플롭 소자인 것을 특징으로 하는 스위칭 시간 보상 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정 시간은,
    상기 턴-온 시간 및 턴-오프 시간의 차이와 같은 시간인 것을 특징으로 하는 스위칭 시간 보상 회로.
  4. 교류 구동전압을 광결합소자로써 강하시킨 후, 상기 광결합소자의 출력 평균 전압으로써 상기 교류 구동전압의 평균값을 측정하는 회로에 있어서,
    상기 광결합소자의 출력 일단에 플립-플롭 소자가 직렬 연결되고,
    상기 플립-플롭 소자에 인가되는 클럭 펄스 신호는, 상기 턴-온 시간의 종료 시점에서 발생되고, 상기 턴-오프 시간의 종료 시점에서 소정 시간이 경과된 후에 발생되는 것을 특징으로 하는 교류 구동전압 측정 회로.
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