KR100326960B1 - Apparatus for controlling voltage drop ratio of auto-transformer - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 단권 변압기의 출력 전압에 따라 이 단권 변압기의 강압비를 제어하여, 항시 적절한 전압을 단권 변압기의 부하(전기 저항)에 인가함으로써 매우 높은 절전 효율을 실현한다. 또한, 단권 변압기의 강압비를 변경하는 스위치 전환 시에 발생하는 돌입(突入) 전류 및 역기전력 유기의 제어를 도모함과 동시에, 스위치의 오동작에 의한 단권 변압기의 분로 권선의 소손(燒損)을 방지한다.The present invention controls the step-down ratio of the single winding transformer in accordance with the output voltage of the single winding transformer, and realizes a very high power saving efficiency by always applying an appropriate voltage to the load (electrical resistance) of the single winding transformer. In addition, control of inrush current and reverse electromotive force induced at the time of switch switching to change the step-down ratio of the single-circuit transformer is prevented, and the burnout of the shunt winding of the single-circuit transformer due to the malfunction of the switch is prevented. .
본 발명의 단권 변압기의 강압비 제어 장치는, 제1 직렬 권선(W1), 제1 및 제2 분로 권선(W2, W3), 제2 직렬 권선(W4)을 직렬 접속하여 1차 권선으로 하고, 상기 제1 및 제2 분로 권선을 2차 권선으로 하는 단상 3선 단권 변압기; 상기 제1 및 제2 분로 권선을 상기 단권 변압기로부터 제거하여 그 단권 변압기의 입출력간을 거의 직결(直結)하는 제1 모드로 하고, 또는 상기 제1 및 제2 분로 권선을 상기 단권 변압기에 삽입하여 그 단권 변압기의 강압비를 제1 강압비로 하는 제2 모드로 하며, 또는 상기 제1 및 제2 분로 권선의 어떤 한 쪽을 상기 단권 변압기에 삽입하여 그 단권 변압기의 강압비를 상기 제1 강압비보다도 큰 제2 강압비로 하는 제3 모드로 하는 복수의 스위치를 갖는 스위치 수단; 및 상기 단권 변압기의 출력 전압에 따라 상기 스위치 수단을 제어하여 상기 제1, 제2 및 제3 모드중 어떤 것을 선택하는 전압 검출 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.The step-down ratio control apparatus of the single winding transformer of the present invention connects the first series winding W1, the first and second shunt windings W2 and W3, and the second series winding W4 in series to form a primary winding. A single-phase three-wire single winding transformer using the first and second shunt windings as a secondary winding; The first and second shunt windings are removed from the single winding transformer to be a first mode in which the input / output of the single winding transformer is almost directly connected, or the first and second shunt windings are inserted into the single winding transformer. A second mode in which the step-down ratio of the single winding transformer is set as the first step-down ratio, or one of the first and second shunt windings is inserted into the single winding transformer, and the step-down ratio of the single winding transformer is set to the first step-down ratio. Switch means having a plurality of switches configured to a third mode which is set as a larger second step-down ratio; And voltage detection control means for controlling the switch means in accordance with the output voltage of the single winding transformer to select any one of the first, second, and third modes.
Description
본 발명은 단권 변압기(auto-transformer)의 강압비를 단권 변압기의 출력 전압에 따라 제어하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling the step-down ratio of an auto-transformer according to the output voltage of the single-circuit transformer.
본 발명에 의하면, 단권 변압기의 2차측에 접속된 전기 기기에 인가되는 전압을 자동적으로 적절한 값으로 조절할 수 있다. 따라서, 부하인 전기 기기에 필요 이상의 고전압을 인가하지 않기 때문에 매우 양호한 절전 효과가 가능하다.According to the present invention, the voltage applied to the electric device connected to the secondary side of the single winding transformer can be automatically adjusted to an appropriate value. Therefore, a very good power saving effect is possible because no high voltage is required to be applied to the electric device serving as the load.
무대한 전력 소비를 피하는 것은 지구 자원의 유효 이용, 환경 보전의 관점에서 바람직할 뿐만 아니라, 전력 사용료를 적게 하는 점에서 수요가의 강한 관심을 불러 일으킨다. 중규모 및 소규모의 전력 수요가, 예컨대 수퍼마켓, 편의점, 사무소, 일반 가정 등에서는, 전력 공급 회사가 공급하는 전압을 그대로 전기 기기에 인가하여 사용하고 있는 것이 보통이다. 이 경우의 절전은 불필요한 전기 기기의 전원을 여러개로 나누어 전체의 전력 사용료를 낮게 한다라는 소극적인 대응이다.Avoiding staged power consumption is not only desirable from the point of view of the effective use of the earth's resources and environmental conservation, but also raises a strong interest in demand in terms of lowering the power usage fee. Medium- and small-scale power demands, for example, in supermarkets, convenience stores, offices, homes, and the like, generally apply voltage supplied by a power supply company to an electric device as it is. The power saving in this case is a passive response that divides the power supply of unnecessary electric devices into several and lowers the total power usage fee.
다른 절전 방법은 전기 기기의 정격 전압에 폭이 있는 것에 착안하여, 입력 전압을 일률적으로 내리는 방법이다. 그러나, 이 방법은 입력 전압의 변동에 대한 고려가 되어 있지 않기 때문에 입력 전압이 일시적이더라도 상당히 저하한 경우에는, 전기 기기의 동작 신뢰성이 보증되지 않는다는 문제가 있었다.Another power saving method is a method of lowering the input voltage uniformly, paying attention to the width of the rated voltage of the electric equipment. However, since this method does not take into consideration the fluctuation of the input voltage, there is a problem that the operation reliability of the electric device is not guaranteed when the input voltage is temporarily lowered significantly.
본 발명은 단권 변압기의 출력 전압에 따라 이 단권 변압기의 강압비를 제어하여, 항시 적절한 전압을 단권 변압기의 부하(전기 기기)에 인가함으로써 매우 높은 절전 효율을 실현하는 것이다.The present invention controls the step-down ratio of the single winding transformer according to the output voltage of the single winding transformer, and realizes a very high power saving efficiency by always applying an appropriate voltage to the load (electrical device) of the single winding transformer.
또한, 본 발명은 단권 변압기의 강압비를 변경하는 스위치 전환 시에 발생하는 돌입 전류 및 역기전력의 유기 억제를 도모함과 동시에, 스위치의 오동작에 의한 단권 변압기의 분로 권선의 소손을 방지하는 것이다.In addition, the present invention aims to suppress the inrush current and back electromotive force generated during the switch switching to change the step-down ratio of the single winding transformer, and prevent burnout of the shunt winding of the single winding transformer due to the malfunction of the switch.
본 발명에 따른 단권 변압기의 강압비 제어 장치는, 제1 직렬 권선, 제1 및 제2 분로 권선, 및 제2 직렬 권선을 직렬 접속하여 1차 권선으로 하고, 상기 제1 및 제2 분로 권선을 2차 권선으로 하는 단상 3선 단권 변압기; 상기 제1 및 제2 분로 권선을 상기 단권 변압기로부터 제거하여 그 단권 변압기의 입출력간을 거의 직결하는 제1 모드로 하고, 또는 상기 제1 및 제2 분로 권선을 상기 단권 변압기에 삽입하여 그 단권 변압기의 강압비를 제1 강압비로 하는 제2 모드로 하며, 또는 상기 제1 및 제2 분로 권선중 어느 한 쪽을 상기 단권 변압기에 삽입하여 그 단권 변압기의 강압비를 상기 제1 강압비보다도 큰 제2 강압비로 하는 제3 모드로 하는 복수의 스위치를 갖는 스위치 수단; 및 상기 단권 변압기의 출력 전압에 따라 상기 스위치 수단을 제어하여 상기 제1, 제2 및 제3 모드중 어느 하나를 선택하는 전압 검출 제어 수단을 구비한다.In the step-down ratio control apparatus for a single winding transformer according to the present invention, the first series winding, the first and second shunt windings, and the second series winding are connected in series to form a primary winding, and the first and second shunt windings are connected to each other. Single phase three wire single winding transformer with secondary winding; The first and second shunt windings are removed from the single winding transformer to be a first mode in which the input / output of the single winding transformer is almost directly connected, or the first and second shunt windings are inserted into the single winding transformer to insert the single winding transformer. A second mode in which the step-down ratio of is set as the first step-down ratio, or a second step in which one of the first and second shunt windings is inserted into the single winding transformer so that the step-down ratio of the single winding transformer is larger than the first step-down ratio. Switch means having a plurality of switches in a third mode for the step-down ratio; And voltage detection control means for controlling the switch means in accordance with the output voltage of the single winding transformer to select any one of the first, second, and third modes.
또한, 상기 스위치 수단은, 모드 전환 시의 돌입 전류를 방지하기 위해 모드 전환 시에 소정의 짧은 시간만 오프 상태가 되고, 그 후 온 상태를 계속 유지하는 제1 스위치, 모드 전환시의 역기전력의 유기를 방지하기 위해 상기 제1 스위치의 오프 및 온 상태에 대응하여 각각 온 상태 및 오프 상태가 되는 제2 스위치, 상기 제1 및 제2 직렬 권선의 임피던스를 각각 제로로 하기 위해 상기 제1 모드에서 온 상태가 되는 제3 스위치, 및 상기 제2 및 제3 모드에서 각각 온 상태가 되는 제4 및 제5 스위치를 갖는다.In addition, the switch means is turned off for a predetermined short time only at the time of mode switching in order to prevent inrush current at the time of mode switching, and thereafter, the first switch keeps the on state and induces reverse electromotive force at the time of mode switching. In order to zero the impedance of the first and second series windings, the second switch being in an on state and an off state, respectively, corresponding to the off and on states of the first switch. And a third switch to be in a state, and fourth and fifth switches to be in an on state in the second and third modes, respectively.
도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 블럭도.1 is a block diagram illustrating an embodiment of the invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 사용하는 스위치의 회로예를 나타낸 도면.Fig. 2 is a diagram showing a circuit example of a switch used in the embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예의 동작을 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining the operation of the embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
SW1 ∼ SW6 : 스위치SW1 to SW6: switch
12 : 전압 검출 제어 회로12: voltage detection control circuit
14 : 보조 접점부의 브레이커14: Breaker of auxiliary contact
20, 22 : 사이리스터20, 22: thyristor
24, 26, 28, 30 : 저항기24, 26, 28, 30: resistor
(실시예)(Example)
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서 교류 전압은 실효치를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the AC voltage represents an effective value.
도 1은 본 발명을 단상 3선의 배전 선로에 접속한 실시예를 설명하는 블럭도이다. 도 1에서, 단권 변압기는 직렬 권선(W1), 분로 권선(W2, W3), 직렬 권선(W4)을 갖는다. 단권 변압기의 입력 단자(R)는 직렬 권선(W1)을 통해 출력 단자(r)에 접속되고, 다른 입력 단자(T)는 직렬 권선(W4)을 통해 다른 출력 단자(t)에 접속되어 있다. 또한, 다른 입력 단자(N)는 중성선(10)을 통해 출력 단자(n)에 직결되어 있다.1 is a block diagram illustrating an embodiment in which the present invention is connected to a single-phase three-wire distribution line. In FIG. 1, the single winding transformer has a series winding W1, shunt windings W2 and W3, and a series winding W4. The input terminal R of the single winding transformer is connected to the output terminal r via the series winding W1, and the other input terminal T is connected to the other output terminal t via the series winding W4. In addition, the other input terminal N is directly connected to the output terminal n via the
본 발명에 따른 단권 변압기의 강압비 제어 장치는 전압 검출 제어 회로(12), 스위치(SW1 ∼ SW6), 및 보조 단자부 과전류 보호 차단기(브레이커; 14) 등으로 이루어진다. 또, 과전류 보호 차단기(14)는 도면에서는 2개로 분리해서 나타내고 있지만, 실제로는 단체(單體)이며, 2개의 주접점을 갖고서 각각 직렬 권선(W1 및 W4)측의 과전류 차단을 동시에 행한다.The step-down ratio control apparatus for a single winding transformer according to the present invention includes a voltage
전압 검출 제어 회로(12)는 단권 변압기의 출력 전압(Vo; 단자 r 및 t 사이의 전압)에 따라 스위치(SW1 ∼SW5)를 제어한다. 또한, 제어 회로(12)는 과전류 보호 차단기(14)의 보조 단자로부터의 신호(C7)에 응답하여 스위치(SW6)를 제어한다. 이하, 단권 변압기의 강압비의 제어에 대해 설명한다. 또, 스위치(SW1, SW2, SW6) 및 과전류 보호 차단기(14)는 단권 변압기의 강압비 변경 자체에는 직접 관계하지 않는다.The voltage
전압 검출 제어 회로(12)는 출력 전압(Vo)을 검출하여, 분로 권선(W2, W3)을단권 변압기로부터 제거하여 단권 변압기의 입출력간을 거의 직결하는 제1 모드(0% 강압)로 하고, 또는 분로 권선(W2 및 W3)을 단권 변압기에 삽입하여 강압비를 제1 강압비로 하는 제2 모드(예컨대 3% 강압)로 하며, 또는 제2 분로 권선(W2, W3)중 어느 한쪽을 상기 단권 변압기에 삽입하여 강압비를 상기 제1 강압비보다도 큰 제2 강압비로 하는 제3 모드(예컨대 6%)로 한다.The voltage
다음의 표 1은 전압 검출 제어 회로(12)가 단권 변압기의 출력 전압을 검출한 후, 필요에 따라 제어 신호(C1 ∼ C6)를 출력하여 강압비를 제어할 때의 스위치의 온 및 오프 상태를 나타낸다.Table 1 below shows the on and off states of the switch when the voltage
스위치(SW1)는 0% 강하 → 3% 강하, 3% 강하 → 6% 강하, 6% 강하 → 3% 강하, 3% 강하 → 0% 강하의 모드 전환 직전에 오프가 되고, 모드 전환 후에 재차 온이 된다. 스위치(W1)가 오프된 후에 온되는 단시간은 예컨대 약 100ms이다. 한편, 스위치(SW2)는 스위치(SW1)가 오프 기간만 온되고, 스위치(SW1)가 온으로 되돌아가면 오프 상태가 된다. 따라서, 스위치(SW1)의 오프 기간 중에는 전류가 저항기(R1)에 흐르기 때문에, 분로 권선(W2 및/또는 W3)에 소위 돌입 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 또한, 스위치(SW2)의 온 기간 중에는 전류가 저항기(R2)를 통해 분로 권선(W2 및/또는 W3)에 공급되기 때문에, 스위치(SW4 및 SW5)가 동시에 오프될 때(3% 강압 → 6% 강압, 6% 강압 → 3% 강압)의 스위치(SW4 및 SW5)에 의해 발생되는 역기전력의 유기를 방지할 수 있다.The switch (SW1) turns off immediately before mode switching of 0% drop → 3% drop, 3% drop → 6% drop, 6% drop → 3% drop, 3% drop → 0% drop, and turns on again after mode change. Becomes The short time that is turned on after the switch W1 is turned off is, for example, about 100 ms. On the other hand, the switch SW2 is turned off only when the switch SW1 is turned on only during the off period, and the switch SW1 is turned back on. Therefore, since the current flows through the resistor R1 during the off period of the switch SW1, the so-called inrush current can be prevented from flowing through the shunt windings W2 and / or W3. In addition, since the current is supplied to the shunt windings W2 and / or W3 through the resistor R2 during the on period of the switch SW2, when the switches SW4 and SW5 are simultaneously turned off (3% step-down → 6%) Induction of back electromotive force generated by the switches SW4 and SW5 of step-down, 6% -down → 3% -down) can be prevented.
보조 단자부의 과전류 보호 차단기(14)는 스위치(SW3, SW4 및 SW5)중 어느 2개 이상이 동시에 온될 경우, 그 2개의 주접점이 오프되면 동시에 보조 접점이 동작하여 제어 신호(C7)를 전압 검출 제어 회로(이하, 간단히 제어 회로라고 칭할 경우가 있음; 12)에 입력한다. 제어 회로(12)는 신호(C7)에 응답하여 강압비(강압 모드)를 강제적으로 0% 강압함으로써 분로 권선(W2 및 W3)의 소손을 방지한다. 또한, 제어 회로(12)는 신호(C7)에 응답하여 제어 신호(C6)를 출력하여 스위치(SW6)를 온시킴으로써 더욱 확실하게 분로 권선(W2 및 W3)의 소손을 방지할 수 있다. 단, 스위치(SW6)는 본 발명의 필수 요소는 아니다.When any two or more of the switches SW3, SW4, and SW5 are turned on at the same time, when the two main contacts are turned off, the overcurrent
과전류 보호 차단기(14)가 오프될 때에는 분로 권선(W2, W3) 및 스위치(SW1 ∼ SW6) 모두가 전로(電路)로부터 분리되기 때문에, 분로 권선(W2, W3) 및 스위치(SW1 ∼ SW6)중 어느 것이 중성선에 단락되는 지락 사고를 방지할 수 있다.When the overcurrent
스위치(SW1 ∼ SW6)의 각각은 동일 구성으로 해도 되고, 예컨대 도 2에 나타낸 바와 같이, 사이리스터(20, 22)외에 직렬 접속된 저항기(24), 스위치(26), 저항기(28, 30)를 갖는 쌍방향성 스위치이다. 도 1에 나타낸 제어 회로(12)는 제어 신호(예컨대 C1)를 스위치(22)에 인가하여, 이 경우에는 스위치(SW1)의 온 및 오프를 제어한다. 도 2의 회로 동작은 당업자에게는 자명한 것으로 상세한 설명은 생략한다.Each of the switches SW1 to SW6 may have the same configuration. For example, as illustrated in FIG. 2, the
다음에, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 단권 변압기의 강압비 제어 장치(도 1)의 동작을 설명한다.Next, with reference to FIG. 3, operation | movement of the step-down ratio control apparatus (FIG. 1) of a single winding transformer which concerns on this invention is demonstrated.
도 3에서, V1 및 V2는 임계치 전압이고, 각각 예컨대 194V 및 202V로 설정되어 있다. 또, 전력 회사가 수요가에게 공급하는 정격 전압은 200V이다. 전압 검출 제어 회로(12)는 단권 변압기의 출력 전압(Vo)을 상술한 임계치 전압(V1 및 V2)과 비교하여, 스위치(SW1 ∼ SW5)의 동작을 제어한다. 또, 직렬 권선(W1 및 W4) 각각의 권선수를 7, 분로 권선(W2 및 W3) 각각의 권선수를 234로 한다.In Fig. 3, V1 and V2 are threshold voltages, and are set to, for example, 194V and 202V, respectively. In addition, the rated voltage supplied by the power company to the demand is 200V. The voltage
도 3에 나타낸 바와 같이, 단권 변압기로의 입력 전압(Vi; 입력단자 R 및 T 사이의 전압)이 186V 이하에서 직선형으로 상승하는 것이라고 가정한다. 이 경우, 전압 검출 제어 회로(12)는 입출력 직결 모드(0% 강압)를 지시하고 있는 상태이고, 출력 전압(Vo)은 입력 전압(Vi)에 추종하여 상승한다. 현재의 0% 강압 모드에서는, 스위치(SW1)는 온이고 SW3도 온이 되어 있다. 스위치(SW1)가 온 상태이기 때문에 분로 권선(W3)은 단락 상태이고, 예컨대 변류기 등의 예로 당업자에게 주지된 바와 같은 경우에는 직렬 권선(W1 및 W4)의 임피던스는 거의 제로이다. 또한, 스위치(SW4 ∼ SW5)는 제어 회로(12)에 의해 모두 오프 상태가 되어 있다(표 1 참조). 또, 0% 강압 모드에서는 입출력 전압(Vi 및 Vo)은 거의 같지만, 도 3에서는 판별하기 쉽게 하기 위해 Vi 및 Vo 사이에 스페이스를 두고 있다.As shown in Fig. 3, it is assumed that the input voltage Vi (voltage between the input terminals R and T) to the single winding transformer rises linearly at 186V or less. In this case, the voltage
출력 전압(Vo)이 임계치 전압[V1(194V)]을 통과하여 다른 임계치 전압[V2(202V)]에 도달하면[시점(T1)], 제어 회로(12)는 출력 전압(Vo)이 약 60초간 임계치 전압(V2) 이상을 계속 유지하고 있는 것을 확인하면, 이하의 동작으로 이행한다. 즉, 제어 회로(12)는 스위치(SW1 및 SW2)를 각각 온 및 오프로 하고 이상태가 계속 약 100ms 동안에, 스위치(SW3)를 오프로 한 후에 스위치(SW4)를 온으로 하여 입력 전압(Vi)을 3% 내리는 3% 강압 모드로 한다. 즉, 권선(W1 ∼ W4)의 권선수를 각각 W1' ∼ W4'로 하면,When the output voltage Vo passes through the threshold voltage V1 (194V) to reach another threshold voltage V2 (202V) [time T1], the
(W1' + W'4)/(W2' + W3')(W1 '+ W'4) / (W2' + W3 ')
= 14/468=0.029914…= 14/468 = 0.029914...
가 되고, 강압율은 약 3%가 된다. 또, SW5 및 SW6은 오프 상태 그대로이다(표 1 참조).And the step-down ratio is about 3%. SW5 and SW6 remain off (see Table 1).
상술한 바와 같이, 제어 회로(12)가 출력 전압(Vo)이 약 60초간 임계치 전압(V2) 이상을 계속 유지하고 있는 것을 확인하는 동작은, 출력 전압[Vo; 입력 전압(Vi)]의 일시적인 전압 상승에 응답하지 않도록 하기 위함이다.As described above, the operation in which the
도 3에 나타낸 바와 같이, 시점(T1) 후에도 입력 전압(Vi)은 계속 상승하고 있기 때문에, 출력 전압(Vo)은 재차 임계치 전압(V2)에 도달한다[시점(T2)]. 제어 회로(12)는 현재 3% 강압 모드인 것을 스위치 제어에 의해 알고 있기 때문에(후술하는 경우도 동일하게 제어 회로(12)는 현재의 강압 모드를 파악하고 있음), 상술한 경우와 마찬가지로, 제어 회로(12)는 출력 전압(Vo)이 약 60초간 임계치 전압(V2) 이상을 계속 유지하고 있는 것을 확인하면, 6% 강압 모드로의 이행이 필요하다라고 판단한다. 즉, 스위치(SW1 및 SW2)를 각각 오프 및 온으로 하여 이들의 스위치(SW1 및 SW2)가 이 상태일 때에(즉, 스위치(SW1 및 SW2)가 각각 오프 및 온된 후 100ms 경과 전에), 제어 회로(12)는 우선 스위치(SW4)를 오프로 한 후에 스위치(SW5)를 온으로 하여, 입력 전압(Vi)을 6% 내린 6% 강압 모드로 한다. 또,상술한 100ms 경과 후, 제어 회로(12)는 스위치(SW1 및 SW2)를 각각 재차 온 및 오프로 되돌린다. 이 경우,As shown in FIG. 3, since the input voltage Vi continues to rise even after the time point T1, the output voltage Vo again reaches the threshold voltage V2 (time point T2). Since the
(W1' + W4')/W3'(W1 '+ W4') / W3 '
= 14/234 = 0.05982…14/234 = 0.05982...
가 되고, 강압율은 약 6%가 된다. 또, 스위치(SW3 및 SW6)는 오프 상태 그대로이다(표 1 참조).And the step-down ratio is about 6%. In addition, the switches SW3 and SW6 remain off (see Table 1).
그 후, 시점(T3)에서 입력 전압(Vi)은 하강되기 시작하기 때문에, 출력 전압(Vo)도 자동적으로 하강되기 시작한다. 출력 전압(Vo)이 시점(T4)에서 임계치 전압[V1(194V)]에 도달한다. 제어 회로(12)는 출력 전압(Vo)이 예컨대 약 5초간 임계치 전압(V1) 이상을 계속 유지하고 있는 것을 확인하면, 이하의 동작으로 이행한다. 즉, 후술하는 경우와 마찬가지로, 스위치(SW1 및 SW2)를 각각 오프 및 온으로 하여 이들의 스위치(SW1 및 SW2)가 이 상태일 때에(즉, 스위치(SW1 및 SW2)가 각각 오프 및 온 상태가 된 후 100ms 경과 전에), 제어 회로(12)는 우선 스위치(SW5)를 오프로 한 후에 스위치(SW4)를 온으로 하여, 입력 전압(Vi)을 3% 내린 3% 강압 모드로 한다. 또, 상술한 100ms 경과 후, 제어 회로(12)는 스위치(SW1 및 SW2)를 각각 재차 온 및 오프로 되돌린다(표 1 참조).After that, since the input voltage Vi starts to fall at the time point T3, the output voltage Vo also starts to fall automatically. The output voltage Vo reaches the threshold voltage V1 (194V) at time T4. When the
상술한 바와 같이, 출력 전압(Vo)이 약 5초간 임계치 전압(V1) 이하인 것을 제어 회로(12)가 확인하는 동작은, 출력 전압[Vo(입력전압(Vi)]의 단기간만큼의 전압 저하에 즉각 응답하지 않도록 하기 위함이다. 그러나, 이 경우 출력 전압(Vo)이 194V 이하가 되는 상태를 짧게 하기 때문에, 시점(T1 및 T2)의 경우(60초)에 비해 전압 확인 시간을 짧게 하고 있다.As described above, the operation in which the
도 3에 나타낸 바와 같이, 시점(T4)에서의 3% 강압 모드로의 이행에 의해 출력 전압(Vo)은 상승되지만, 입력 전압(Vi)은 당연히 계속 하강되고 있다. 출력 전압(Vo)이 시점(T5)에서 재차 임계치 전압[V1(194V)]에 도달하면, 제어 회로(12)는 상술한 경우와 마찬가지로, 출력 전압(Vo)이 약 5초간 임계치 전압(V1) 이하를 계속 유지하고 있는 것을 확인하고, 스위치(SW1 및 SW2)가 오프 및 온이 되어 있는 기간 중에, 제어 회로(12)는 스위치(SW4)를 오프로 한 후에 스위치(SW3)를 온으로 하여, 입출력 전압을 직결하는 0% 강압 모드로 한다. 또, 상술한 경우와 마찬가지로, 스위치(SW1 및 SW2)가 오프 및 온이 된 후 100ms 경과 후, 제어 회로(12)는 스위치(SW1 및 SW2)를 각각 재차 온 및 오프로 되돌린다. 스위치(SW5 및 SW6)는 오프 상태 그대로이다(표 1 참조).As shown in FIG. 3, the output voltage Vo is increased by the transition to the 3% step-down mode at the time point T4, but the input voltage Vi is naturally lowered. When the output voltage Vo reaches the threshold voltage V1 (194V) again at the time point T5, the
시점(T5)에서의 0% 강압 모드 이행 후에도 입력 전압(Vi)은 계속 하강하기 때문에, 출력 전압(Vo)은 194V 이하로 하강된다.Since the input voltage Vi continues to fall even after the 0% step-down mode transition at the time point T5, the output voltage Vo falls to 194V or less.
입력 전압(Vi)은 시점(T6)에서 상승으로 변하기 때문에, 출력 전압(Vo)도 상승하기 시작한다. 출력 전압(Vo)이 시점(T7)에서 임계치 전압(V1)에 도달하면, 제어 회로(12)는 이 전압 상승을 검출하여 시점(T1)에서의 동작과 모두 동일한 동작에 의해 0% 강압 모드를 3% 강압 모드로 한다. 따라서, 출력 전압(Vo)은 일단 하강하지만, 상승을 계속하는 입력 전압(Vi)에 의해 출력 전압(Vo)도 상승한다.Since the input voltage Vi changes to rise at the time point T6, the output voltage Vo also starts to rise. When the output voltage Vo reaches the threshold voltage V1 at the time point T7, the
시점(T8)에서 입력 전압(Vi)은 하강하기 때문에 출력 전압(Vo)도 하강하기 시작한다. 계속해서, 시점(T9)에서 출력 전압(Vo)이 임계치 전압(V1)까지 하강하면, 제어 회로(12)는 이 전압 하강을 검출하여 시점(T5)에서의 동작과 동일하게 3% 강압 모드를 0% 강압 모드로 한다. 따라서, 출력 전압(Vo)은 입력 전압(Vi)과 함께 하강하게 된다.Since the input voltage Vi falls at the time point T8, the output voltage Vo also begins to fall. Subsequently, when the output voltage Vo drops to the threshold voltage V1 at the time point T9, the
그런데, 현재의 강압 모드가 0% 강압이면, 입력 전압이 급상승한 경우에는 급격한 전압 상승을 피하기 위해 우선 3% 강압 모드를 경유해서 6% 강압 모드로 하고, 한편 현재의 강압 모드가 6% 강압 모드이면, 입력 전압이 급저하한 경우이더라도 급격한 전압 하강을 피하기 위해 우선 3% 강압 모드를 경유해서 0% 강압 모드로 하는 것이 좋다.However, if the current step-down mode is 0% step-down, when the input voltage rises, the step-down mode is set to 6% step-down mode via 3% step-down mode first to avoid sudden voltage rise, while the current step-down mode is 6% step-down mode. In this case, even if the input voltage drops sharply, it is preferable to first set the mode to 0% step-down mode via the 3% step-down mode to avoid a sudden voltage drop.
상술한 설명에서, 과전류 보호 차단기(14)는 필히 보조 접점을 갖도록 하지 않아도 상관없다. 즉, 과전류 보호 차단기(14)에 예컨대 제3번째의 주접점을 설치하여 이 제3번째의 주접점을 상술한 보조 접점 대신에 사용해도 된다. 이 외에도, 과전류 보호 차단기(14)의 동작을 제어 회로(12)에 통지하는 수단은 당업자에게 용이하게 고려될 수 있다. 또한, 상술한 스위치 동작에 기초하여 제어 회로(12)를 설계하는 것은 당업자에게 용이하다. 또한, 임계치 전압(V1 및 V2)의 값은 단순한 예시이다.In the above description, the overcurrent
본 발명에 의하면, 단권 변압기의 강압비를 단권 변압기의 출력 전압에 따라, 항시 적절한 전압을 부하(전기 기기)에 인가함으로써, 매우 높은 절전 효율을 얻을 수 있다.According to the present invention, a very high power saving efficiency can be obtained by always applying an appropriate voltage to a load (electrical device) in accordance with the step-down ratio of the single winding transformer according to the output voltage of the single winding transformer.
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