KR100583173B1

KR100583173B1 - Phase discriminator

Info

Publication number: KR100583173B1
Application number: KR1020040012056A
Authority: KR
Inventors: 서재성
Original assignee: 서재성
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2006-05-23
Also published as: KR20050083513A

Abstract

본 발명은 입력되는 교류 3상 전원을 항상 검사하여 상의 방향이 변경되거나 결상이 되는 경우 이를 검출하여 신호를 출력하는 상 판별기에 관한 것으로서, 교류 3상 전원을 입력받아 두 개의 포토커플러(PHOTO COUPLER)로 3상의 방향을 검출하는 상검출부(200)와 한 개의 스위치와 1차 권선을 2개 가진 변압기로 구성되어 결상 검출과 입력전압을 절환할 수 있는 전압절환부(300)와 상검출부(200)에서 검출된 신호를 릴레이를 통해 외부로 출력하는 신호출력부(400)와 회로 전체에 직류전원을 공급하는 전원부(500)로 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.The present invention relates to a phase discriminator for outputting a signal by detecting an alternating phase or phase change of an image by always inspecting an input AC 3-phase power, and receiving an AC three-phase power. Phase detection unit 200 for detecting the three-phase direction of the furnace and a transformer having one switch and two primary windings, the voltage switching unit 300 and the phase detection unit 200 can switch the phase detection and the input voltage The invention is characterized in that it consists of a signal output unit 400 for outputting the signal detected in the outside through the relay and the power supply unit 500 for supplying the DC power to the entire circuit.

3상 판별기 역상 결상 PHASE DISCRIMINATOR3-phase discriminator Reversed phase PHASE DISCRIMINATOR

Description

Phase discriminator {PHASE DISCRIMINATOR}

도 1은 본 발명의 상 판별기에 대한 구체적인 회로도이며,1 is a detailed circuit diagram of the phase discriminator of the present invention,

도 2는 전압 절환 회로를 설명하기 위한 회로도이며,2 is a circuit diagram for explaining a voltage switching circuit.

도 3은 도 1의 각 지점에 대한 타이밍 차트이다.3 is a timing chart for each point in FIG. 1.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

200 : 상검출부 202 : 제 1 포토커플러200: image detector 202: first photo coupler

204 : 제 2 포토커플러 300 : 전압절환부204: second photo coupler 300: voltage switching unit

400 : 신호출력부 500 : 전원부400: signal output unit 500: power supply unit

본 발명은 상 판별기에 대한 것으로서, 입력되는 교류 3상 전원을 항상 검출하여 상의 방향이 변경되거나 결상이 되는 경우 신호를 출력하여 교류 3상 기기가 역상이나 단상으로 소손되는 것을 방지한다. 일반적인 상 판별기는 OP-AMP(OPERATIONAL AMPLIFIER)나 마이크로 프로세서를 적용하여 가격이 높고 오동작의 우려가 있으며 특히 현재 많이 사용되는 인버터(INVERTER)등의 기기에서 발생하는 고주파 잡음에 취약한 문제가 있고 입력되는 교류 3상 전압에 따라 서로 다른 제품이 필요하다.The present invention relates to a phase discriminator, which always detects an input AC three-phase power supply and outputs a signal when the direction of a phase changes or forms an image, thereby preventing the AC three-phase device from being burned out in reverse or single phase. The common phase discriminator is OP-AMP (OPERATIONAL AMPLIFIER) or microprocessor, which is expensive and there is a possibility of malfunction. Especially, it is vulnerable to the high frequency noise generated from the devices such as inverters that are currently used. Different products are needed for three phase voltages.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 입력되는 교류 3상 전원이 결상이 되거나 상의 방향이 변경되는 경우 출력신호를 발생함으로써 사용자에게 경보를 하거나 교류 3상에서 사용중인 기기를 역상이나 결상으로부터 보호하고 교류 3상 전원의 전압차에 관계없이 사용할 수 있는 상 판별기를 제공하는데 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, it is to alert the user by generating an output signal when the AC three-phase power input phase is phased or the direction of the phase is changed, or the device in use in the AC three-phase reverse It is an object of the present invention to provide a phase discriminator that can protect against an open phase and can be used regardless of the voltage difference of an AC three-phase power source.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상 판별기는, 입력되는 교류 3상 전원의 두 상에 서로 반대로 연결되어 역상과 정상을 판별하는 두 개의 포토커플러 회로로 구성된 상검출부(200)와 저압과 저압의 2배에 해당하는 고압의 교류 3상 전원 입력에 전압절환을 통해 사용할 수 있도록 절환스위치와 1차 권선을 2개 가진 변압기로 구성된 전압절환부(300)와 상검출부(200)의 신호를 입력받아서 릴레이(RELAY)를 통해 신호를 출력하는 신호출력부(400)와 직류 전원을 공급하는 전원부(500)로 구성된 것을 특징으로 한다.The phase discriminator of the present invention for achieving the above object is connected to two phases of the input AC three-phase power source is connected to each other opposite phase detection unit 200 consisting of two photocoupler circuit to determine the reverse phase and normal and Signals of the voltage switching unit 300 and the phase detection unit 200 comprising a switching switch and a transformer having two primary windings can be used for voltage switching to an AC three-phase power input having a high voltage corresponding to twice the low pressure. It is characterized by consisting of a signal output unit 400 for receiving a signal and outputting a signal through a relay (RELAY) and a power supply unit 500 for supplying DC power.

이하, 상술한 내용을 본 발명에 따른 실시예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the above-described contents will be described in detail through an embodiment according to the present invention.

도 1은 본 발명의 상 판별기에 대한 구체적인 회로도로서, 입력되는 교류 3상 전원의 상을 각각 R상, S상, T상이라고 할 때 상검출부(200)는 R상과 S상에 연결된 저항 R1과 다이오드(DIODE) D1과 저항 R5와 제 1 포토커플러(202)와 제너 다 이오드 ZD1과 저항 R4와 커패시터(CAPACITOR) C2로 구성된 역상 검출 회로와 S상과 R상에 연결된 저항 R2와 다이오드 D2와 저항 R6과 제 2 포토커플러(204)와 제너 다이오드 ZD2와 저항 R3과 커패시터 C1로 구성된 정상 검출 회로로 구분할 수 있는데 두 회로는 동일하고 방향만 반대이며 R상과 S상이 정상적으로 입력되면 두 회로중 한 회로는 반드시 동작해서 출력이 나타나며 두 회로에서 아무런 출력이 나타나지 않는다면 결상으로 판별한다.1 is a detailed circuit diagram of a phase discriminator according to the present invention. When the phases of the input AC three-phase power supply are R phase, S phase, and T phase, respectively, the phase detection unit 200 connects the resistor R1 connected to the R phase and the S phase. And a reverse phase detection circuit consisting of a diode D1, a resistor R5, a first photocoupler 202, a zener diode ZD1, a resistor R4, and a capacitor C2, and resistors R2 and diodes D2 connected to S and R phases. It can be divided into a normal detection circuit composed of a resistor R6, a second photocoupler 204, a zener diode ZD2, a resistor R3, and a capacitor C1. The two circuits are the same, only opposite directions, and R and S phases are normally input. The circuit must operate to produce an output, and if there is no output from either circuit, determine it as an open phase.

상검출부(200)를 정상 검출 회로를 기준으로 동작을 설명하면 R상이 S상보다 120도 위상이 앞서게 되면 전압차에 의하여 R상에서 S상으로 전류가 흐르고 이때 제 2 포토커플러(204)가 동작하게되어 정상 신호가 발생하는데, 저항 R2와 커패시터 C1이 임피던스(IMPEDANCE)로 작용하여 제 2 포토커플러가 동작할 수 있도록 전압을 강하시키고 제 2 포토커플러(204)와 역방향으로 연결된 다이오드 D2는 역전압을 흡수하며 저항 R6은 도통각을 제한하고 제너 다이오드 ZD2는 제 2 포토커플러(204)의 동작 전압을 제한하며 저항 R3은 잔류 전하를 T상으로 바이패스(BY PASS)시켜 2차에 초당 60개의 펄스(PULSE) 형태의 신호를 출력하는데, R상이 S상보다 120도 위상이 늦게되면 전류가 S상에서 R상으로 흘러 제 2 포토커플러(204)는 동작하지 않고 제 1 포토커플러(202)가 동작하여 2차에 역상 신호가 출력된다.Referring to the operation of the phase detection unit 200 based on the normal detection circuit, when the R phase is 120 degrees ahead of the S phase, current flows from the R phase to the S phase due to the voltage difference, and the second photocoupler 204 operates at this time. A normal signal is generated, and the resistor R2 and the capacitor C1 act as an impedance to reduce the voltage so that the second photocoupler can operate, and the diode D2 connected in the reverse direction to the second photocoupler 204 is reversed. Resistor R6 limits the conduction angle, Zener diode ZD2 limits the operating voltage of the second photocoupler 204, and resistor R3 bypasses the residual charge to the T-phase by 60 pulses per second. (PULSE) type signal is output, but when the R phase is 120 degrees later than the S phase, current flows from the S phase to the R phase so that the second photocoupler 204 does not operate and the first photocoupler 202 operates. Station 2 The signal is output.

그리고 교류 3상 전원의 T상에 한 단자가 연결되고 R상과 S상중 한 상에 다른 한 단자가 연결되는 전압절환부(300)는 결상이 되면 회로에 직류전원이 공급되지 못해 결상 상태를 출력하게 되며 절환스위치 SW1과 1차 권선이 2개인 변압기 T1 로 구성된다.The voltage switching unit 300, in which one terminal is connected to the T phase of the AC three-phase power supply and the other terminal is connected to one of the R and S phases, outputs an open phase because DC power is not supplied to the circuit. It consists of a changeover switch SW1 and a transformer T1 with two primary windings.

도 2에 도시된 회로도는, 절환스위치의 동작에 따른 절환 회로의 변화를 설명하는데 절환스위치를 저압으로 선택하면 변압기 T1의 1차 권선 2개가 병렬 회로로 구성되어 임피던스를 구성하는 저항 R2와 커패시터 C2가 S상에 연결되고 고압으로 선택하면 변압기 T1의 1차 권선 2개가 직렬 회로로 구성되고 두 권선의 중점에 저항 R2와 커패시터 C2가 연결되고 S상과 T상의 반전압이 저항 R2와 커패시터 C2에 입력되어 저압과 고압의 전압차가 크지 않아서 회로를 그대로 사용할 수 있다.The circuit diagram shown in FIG. 2 illustrates the change in the switching circuit according to the operation of the switching switch. When the switching switch is selected as a low voltage, two primary windings of the transformer T1 are constituted by parallel circuits so that the resistor R2 and the capacitor C2 constitute impedance. Is connected to S phase and selected as high voltage, the two primary windings of transformer T1 consist of a series circuit, resistor R2 and capacitor C2 are connected at the center of the two windings, and the half voltages of S and T phases are connected to resistor R2 and capacitor C2. Since the voltage difference between the low and high voltages is not large, the circuit can be used as it is.

그리고 신호출력부(400)는 초기에는 결상 출력인 POWER_DROP을 나타내다가 제 1 포토커플러(202)나 제 2 포토커플러(204)의 신호가 입력되면 동작하는 정상-결상 릴레이 RELAY1 회로와 제 2 포토커플러(204)의 신호가 입력되면 동작하는 정상-역상 릴레이 RELAY2 회로로 구성되는데, 역상 검출 회로인 제 1 포토커플러(202)가 동작하면 VCC에 연결된 저항 R7을 통해 커패시터 C3과 R9로 이루어진 C-R충방전 회로에 1초에 60개의 펄스(PULSE)형태의 신호로 전하가 충전되며 다이오드 D3을 통해 역상-결상 릴레이 RELAY1을 여자시키는 트랜지스터 Q1을 동작시켜 정상을 나타내는 POWER_NORMAL을 출력하게 되고 정상-역상 릴레이 RELAY2는 여자되지 않는다.In addition, the signal output unit 400 initially displays POWER_DROP, which is an imaging output, and operates when a signal of the first photocoupler 202 or the second photocoupler 204 is input, and operates the normal-phase relay RELAY1 circuit and the second photocoupler. It consists of a normal-reverse phase relay RELAY2 circuit that operates when a signal of 204 is input. When the first photocoupler 202, which is a reverse phase detection circuit, operates, CR charge / discharge consisting of capacitors C3 and R9 through a resistor R7 connected to VCC. The circuit is charged with 60 pulse-type signals per second, and the transistor Q1 that excites the reverse-phase relay RELAY1 is activated through the diode D3 to output POWER_NORMAL indicating normal and the normal-reverse relay RELAY2 Not a woman

또 정상 검출 회로인 제 2 포토커플러(204)가 동작하면 VCC에 연결된 저항 R8을 통해 커패시터 C4과 저항 R10으로 구성된 C-R 충방전 회로에 전하가 충전되면 정상-역상 릴레이 RELAY2를 여자시키는 트랜지스터 Q2를 동작시켜 정상을 나타내는 DIRECTION_CW를 출력하게되고 C-R 충방전 회로의 전하는 다시 다이오드 D4를 통해 커패시터 C6과 저항 R8로 구성된 C-R 충방전 회로를 통해 정상-결상 릴레이 RELAY1을 여자시키는 트랜지스터 Q1을 동작시켜 정상 출력인 POWER_NORMAL을 출력시키는데 커패시터 C6과 저항 R8로 구성된 C-R 충방전 회로는 정상-역상 릴레이 RELAY2가 먼저 여자되어 안정화된 후 정상-결상 릴레이 RELAY1을 여자시키도록 시간을 지연시키는 역할을 한다.When the second photocoupler 204, which is a normal detection circuit, operates, a transistor Q2 that excites a normal-reverse relay RELAY2 when charge is charged to a CR charge / discharge circuit composed of a capacitor C4 and a resistor R10 through a resistor R8 connected to VCC. Outputs DIRECTION_CW indicating normal, and the charge of the CR charging / discharging circuit operates the transistor Q1 which excites the normal-phase relay RELAY1 through the CR charging / discharging circuit composed of the capacitor C6 and the resistor R8 again via the diode D4 to operate the normal output POWER_NORMAL. The CR charge / discharge circuit consisting of capacitor C6 and resistor R8 serves to delay the time for the normal-phase relay RELAY2 to be excited first and then stabilized, and then to the normal-phase relay RELAY1.

전원부(500)은 전체 회로에 직류전원을 공급한다.The power supply unit 500 supplies DC power to the entire circuit.

도 3에 도시된 타이밍 차트는 정상-역상 릴레이 RELAY2가 정상출력인 DIRECTION_CW를 출력할 때 입력되는 교류 3상 전원의 R상 신호(A)와 S상 신호(B)와 제 2 포토커플러(204)의 양극(ANDDE) 신호(C)와 커패시터 C4와 R10으로 구성된 C-R충방전 회로의 신호(D)와 트랜지스터 Q2의 베이스(BASE) 신호(E)와 커패시터 C6과 R8로 구성된 C-R 충방전 회로의 신호(F)를 보여준다.The timing chart shown in FIG. 3 shows an R-phase signal (A), an S-phase signal (B), and a second photocoupler 204 of an AC three-phase power input when the normal-reverse phase relay RELAY2 outputs DIRECTION_CW, which is a normal output. Signal (D) of the CR charge / discharge circuit composed of the anode (ANDDE) signal (C) and the capacitors C4 and R10, and the base (E) signal of the transistor Q2 (E) and the signal of the CR charge / discharge circuit composed of the capacitors C6 and R8. (F) is shown.

상기와 같이 구성된 본 발명의 상 판별기는, 교류 3상 전압의 전압차에 관계없이 동일한 제품을 사용할 수 있고 , 전압의 유무로 상 판별이 이루어져 잡음에 강하며 회로가 간단하여 신뢰성이 높고 가격을 저렴하게 만든 발명이다.The phase discriminator of the present invention configured as described above can use the same product irrespective of the voltage difference of the AC three-phase voltage, and the phase discrimination is made with or without voltage, which is strong in noise, simple circuit, high reliability, and low price. It is an invention made.

Claims

The phase detection unit 200 and the phase detection unit, each composed of two photocoupler circuits connected to each other in the R phase, the S phase, and the T phase, respectively, to distinguish the reverse phase and the normal phase, respectively, are referred to as R phase, S phase, and T phase. One of the two phases of the AC three-phase power supply connected to the (200) and the T-phase connected to the switch and the primary switch so that it can be used through voltage switching at the input of the high-voltage AC three-phase power corresponding to twice the low and low pressure Phase discriminator characterized in that it consists of a signal output unit 400 for receiving a signal from the voltage switching unit 300 and the phase detection unit 200 consisting of a transformer having two windings and outputs a signal through a relay (RELAY) .

According to claim 1, R and S phases are connected in opposite directions to each other so that the resistance R1 and the resistor R2, the capacitor C1, the capacitor C2 and the first photocoupler 202 and And a Zener diode ZD1, a second photocoupler (204) and a Zener diode ZD2.

The phase discriminator according to claim 1, wherein the voltage switch unit 300 comprises a transformer T1 having a switching switch SW1 and two primary windings, a resistor R2, and a capacitor C2.