KR100820161B1 - Protective circuit of high voltage power supply - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고전압 전력증폭기의 보호 회로에 관한 것으로, 상세하게는 입력되는 저전압을 고전압으로 변환시키는 고전압 트랜스포머와, 상기 고전압 트랜스포머로부터 출력되는 고전압을 정류시키는 정류 회로와, 상기 정류 회로로부터 출력되는 고전압 외에 과도한 서지 전압이 신호를 증폭하여 고출력을 발생시키는 진행파관으로 입력되는 것을 차단하는 보호 회로를 포함하는 고전압 전원공급기에 있어서, 상기 보호 회로는, 상기 정류 회로와 상기 진행파관을 연결하는 선로상에 병렬로 연결되는 서지 어레스터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면 입력되는 서지 전압을 효과적으로 차단하도록 하여 고전압 전원공급기 및 진행파관을 보호할 수 있다.

Figure R1020030094436

고전압 전원공급기, 정류 회로, 보호 회로, 진행파관, 서지 어레스터

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protection circuit of a high voltage power amplifier. More particularly, the present invention relates to a high voltage transformer for converting a low voltage input into a high voltage, a rectifier circuit for rectifying a high voltage output from the high voltage transformer, and a high voltage output from the rectifier circuit. A high voltage power supply comprising a protection circuit for preventing excessive surge voltage from being input to a traveling waveguide that amplifies a signal to generate a high output, the protection circuit being parallel on a line connecting the rectifying circuit and the traveling waveguide. It characterized in that it comprises a surge arrester connected to.

Therefore, according to the present invention configured as described above to effectively block the input surge voltage can protect the high voltage power supply and traveling wave.

Figure R1020030094436

High voltage power supply, rectifier circuit, protection circuit, traveling wave, surge arrester

Description

고전압 전원공급기의 보호 회로{PROTECTIVE CIRCUIT OF HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY}PROTECTIVE CIRCUIT OF HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY}

도 1은 종래의 고전압 전원공급기의 구성을 나타낸 블록 회로도1 is a block circuit diagram showing the configuration of a conventional high voltage power supply

도 2는 본 발명에 따른 고전압 전원공급기의 보호 회로의 구성을 나타낸 블록 회로도2 is a block circuit diagram showing a configuration of a protection circuit of a high voltage power supply according to the present invention.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 고전압 전원공급기 11 : 고전압 트랜스포머10: high voltage power supply 11: high voltage transformer

12 : 정류 회로 13, 100 : 보호 회로12: rectifier circuit 13, 100: protection circuit

110, 120 : 제 1, 2서지 어레스터 C10 : 커패시터110, 120: first and second surge arrester C10: capacitor

ZD1 : 제너 다이오드ZD1: Zener Diode

본 발명은 고전압 전원공급기에 관한 것으로, 상세하게는 입력되는 서지 전압을 효과적으로 차단하도록 하는 고전압 전원공급기의 보호 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage power supply, and more particularly, to a protection circuit of a high voltage power supply to effectively block an input surge voltage.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적으로 고전압 전원공급기(10)는, 고전압 트랜스포머(11)와, 정류 회로(12)와, 보호 회로(13)로 구성된다. As shown in FIG. 1, the high voltage power supply 10 generally includes a high voltage transformer 11, a rectifier circuit 12, and a protection circuit 13.                         

고전압 트랜스포머(11)는 입력되는 240V/20KHz의 전압을 고전압(약-4.2KV)으로 변환시켜 출력한다.The high voltage transformer 11 converts an input voltage of 240V / 20KHz into a high voltage (about -4.2KV) and outputs it.

정류 회로(12)는 고전압 트랜스포머(11)로부터 출력되는 고전압을 정류시킨다.The rectifier circuit 12 rectifies the high voltage output from the high voltage transformer 11.

보호 회로(13)는 정류 회로(12)로부터 출력되는 고전압 외에 과도한 서지 전압이 진행파관(20)으로 입력되는 것을 차단한다. 여기에서 진행파관(20)은 미세한 고주파 신호를 수배 증폭하여 고출력(약 50W)을 발생시키는 역할을 수행한다. 한편 보호 회로(13)는 진행파관(20)의 헬릭스와 콜렉터와 캐소드와 각각 연결되는데, 특히 이러한 보호 회로(13)는 헬릭스에 제너 다이오드(ZD1)가 병렬 연결되어 서지 전압 입력시 제너 다이오드(ZD1)가 도통되어 서지 전압을 그라운드로 패스시키도록 구성된다. 도면중 미설명 부호인 C1~C3은 정류 회로(12)로부터 출력되는 전압에서 교류 성분을 제거하는 커패시터이다.The protection circuit 13 blocks excessive surge voltage from being input to the traveling wave 20 in addition to the high voltage output from the rectifier circuit 12. Here, the traveling wave tube 20 serves to generate a high power (about 50 W) by amplifying the high frequency signal several times. On the other hand, the protection circuit 13 is connected to the helix, the collector and the cathode of the traveling wave 20, respectively. In particular, the protection circuit 13 has a zener diode ZD1 connected in parallel to the helix so that the zener diode ZD1 is input when a surge voltage is input. Is conducted to pass the surge voltage to ground. Reference numerals C1 to C3 in the drawings are capacitors for removing the AC component from the voltage output from the rectifier circuit 12.

한편 이러한 보호 회로(13)는 헬릭스에만 제너 다이오드(ZD1)를 설치하고, 캐소드에는 제너 다이오드를 설치하지 못하는데, 그 이유는 헬릭스에는 그라운드 레벨의 전압이 걸려 제너 다이오드(ZD1)의 용량으로 커버가 가능한데, 캐소드에는 -4100V 이상의 고전압이 걸려 이에 맞는 용량을 갖는 제너 다이오드가 없기 때문이다.On the other hand, the protection circuit 13 installs the zener diode ZD1 only in the helix and does not install the zener diode in the cathode, because the ground level voltage is applied to the helix so that it can be covered by the capacity of the zener diode ZD1. This is because there is no Zener diode in the cathode that has a high voltage of -4100V or more.

그러나 이러한 종래의 보호 회로는 제너 다이오드가 과도한 서지 전압에 의해 파손되어 제 역할을 수행을 못하는 경우가 발생하며, 파손되는 경우 별도로 점검이 필요한 문제점이 있다.However, such a conventional protection circuit occurs when the zener diode is damaged due to excessive surge voltage, thereby failing to perform its role, and when broken, there is a problem that a separate check is required.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 입력되는 서지 전압을 효과적으로 차단하도록 하여 고전압 전원공급기 및 진행파관을 보호하도록 하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, to effectively block the input surge voltage to protect the high voltage power supply and traveling wave.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,

입력되는 저전압을 고전압으로 변환시키는 고전압 트랜스포머와, 상기 고전압 트랜스포머로부터 출력되는 고전압을 정류시키는 정류 회로와, 상기 정류 회로로부터 출력되는 고전압 외에 과도한 서지 전압이 신호를 증폭하여 고출력을 발생시키는 진행파관으로 입력되는 것을 차단하는 보호 회로를 포함하는 고전압 전원공급기에 있어서,A high voltage transformer for converting the low voltage input into a high voltage, a rectifying circuit for rectifying the high voltage output from the high voltage transformer, and an excessive surge voltage in addition to the high voltage output from the rectifying circuit to amplify the signal and generate a high output waveguide. In a high voltage power supply comprising a protection circuit to prevent the

상기 보호 회로는,The protection circuit,

상기 정류 회로와 상기 진행파관을 연결하는 선로상에 병렬로 연결되는 서지 어레스터를 구비하는 것을 특징으로 한다.And a surge arrester connected in parallel on a line connecting the rectifier circuit and the traveling waveguide.

여기에서 상기 서지 어레스터는,Here, the surge arrester,

상기 정류 회로와 상기 진행파관의 힐릭스 사이에 병렬 연결되는 제 1서지 어레스터와,A first surge arrester connected in parallel between the rectifier circuit and the helix of the traveling waveguide;

상기 정류 회로와 상기 진행파관의 캐소드 사이에 병렬 연결되는 제 2서지 어레스터로 구성된다.And a second surge arrester connected in parallel between the rectifier circuit and the cathode of the traveling waveguide.

여기에서 또한 상기 제 2서지 어레스터의 전단에는, Here also the front end of the second surge arrester,                     

상기 정류 회로로부터 서지 전압이 입력되면 기준전압을 기준으로 하여 그보다 높은 서지 전압량만큼을 상기 제 2서지 어레스터로 패스시키는 커패시터를 더 구비한다.When a surge voltage is input from the rectifier circuit, a capacitor for passing a higher surge voltage amount based on a reference voltage to the second surge arrester is further provided.

이하, 본 발명에 의한 고전압 전원공급기의 보호 회로의 구성을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 도 2에 있어서 도 1에 나타낸 고전압 전원공급기와 동일 부분에 대해서는 도 1과 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명을 생략한다.Hereinafter, the configuration of the protection circuit of the high voltage power supply according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 2, the same parts as those of the high voltage power supply shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1, and description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 고전압 전원공급기의 보호 회로의 구성을 나타낸 블록 회로도이다.2 is a block circuit diagram showing a configuration of a protection circuit of a high voltage power supply according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 고전압 전원공급기의 보호 회로(100)는, 제너 다이오드(ZD1)와, 제 1서지 어레스터(110)와, 제 2서지 어레스터(120)와, 커패시터(C10)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the protection circuit 100 of the high voltage power supply according to the present invention includes a zener diode ZD1, a first surge arrester 110, a second surge arrester 120, and a capacitor ( C10).

제너 다이오드(ZD1)는 고전압 전원공급기(10)의 정류 회로(12)로부터 서지 전압이 입력되면 도통되어 서지 전압을 그라운드로 패스시킨다.Zener diode ZD1 conducts when a surge voltage is input from rectifier circuit 12 of high voltage power supply 10 to pass surge voltage to ground.

제 1서지 어레스터(110)는 서지 전압이 입력되면 이를 방전시키도록 정류 회로(12)와 진행파관(20)의 힐릭스 사이에 병렬 연결된다.The first surge arrester 110 is connected in parallel between the rectifier circuit 12 and the helix of the traveling waveguide 20 to discharge the surge voltage when it is input.

제 2서지 어레스터(120)는 서지 전압이 입력되면 이를 방전시키도록 정류 회로(12)와 진행파관(20)의 캐소드 사이에 병렬 연결된다. 여기에서 제 1서지 어레스터(110) 및 제 2서지 어레스터(120)는 GDT(Gas Discharge Tube)로서, 브레이크 다운 전압보다 높은 전압이 입력되면 내부 가스에 의해 방전을 시키고, 정상 상태에 서는 높은 절연 특성에 의해 회로에 영향을 끼치지 않는다.The second surge arrester 120 is connected in parallel between the rectifier circuit 12 and the cathode of the traveling waveguide 20 to discharge the surge voltage when the surge voltage is input. Here, the first surge arrester 110 and the second surge arrester 120 are gas discharge tubes (GDTs). When a voltage higher than the breakdown voltage is input, the first surge arrester 110 and the second surge arrester 120 discharge by an internal gas, and in a normal state, The insulation characteristics do not affect the circuit.

커패시터(C10)는 정류 회로(12)로부터 서지 전압이 입력되면 기준전압을 기준으로 하여 그보다 높은 서지 전압량만큼을 제 2서지 어레스터(120)로 패스시키도록 이의 전단에 연결된다.The capacitor C10 is connected to the front end of the rectifier circuit 12 so that when the surge voltage is input from the rectifier circuit 12, the surge voltage is passed to the second surge arrester 120 by a higher amount of surge voltage based on the reference voltage.

이하 본 발명에 따른 고전압 전원공급기의 보호 회로의 동작을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an operation of the protection circuit of the high voltage power supply according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

먼저 정류 회로(12)로부터 진행파관(20)으로 정상적인 전압이 입력되는 경우 제 1서지 어레스터(110)와 제 2서지 어레스터(120)는 오픈 상태로 높은 절연 상태를 유지하기 때문에 입력 전압은 진행파관(20)으로만 입력된다.First, when a normal voltage is input from the rectifier circuit 12 to the traveling waveguide 20, since the first surge arrester 110 and the second surge arrester 120 maintain high insulation in an open state, the input voltage is It is input only to the traveling waveguide 20.

이러한 상태에서 서지 전압이 순간적으로 입력되는 경우 제 1서지 어레스터(110) 및 제 2서지 어레스터(120)가 서지 전압으로 인해 동작되어 정상 전압에서 서지 전압량만큼을 가스를 통해 방전시켜 진행파관(20)에는 정상 전압을 입력시킨다.In this state, when the surge voltage is instantaneously input, the first surge arrester 110 and the second surge arrester 120 are operated due to the surge voltage, thereby discharging the amount of the surge voltage through the gas at the normal voltage through the traveling waveguide. In (20), a normal voltage is input.

한편 서지 전압의 크기가 낮으면 제너 다이오드(ZD1)가 동작하여 낮은 레벨의 서지 전압을 그라운드로 패스시킨다.On the other hand, when the magnitude of the surge voltage is low, the zener diode ZD1 operates to pass a low level surge voltage to ground.

따라서 서지 전압이 입력되면 서지 어레스터가 동작하여 진행파관으로 서지 전압이 입력되는 것을 미연에 차단하여 진행파관을 서지 전압으로부터 효과적으로 보호할 수 있다.Therefore, when the surge voltage is input, the surge arrester operates to block the input of the surge voltage into the traveling wave in advance, thereby effectively protecting the traveling wave from the surge voltage.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 고전압 전원공급기의 보호 회로 에 의하면, 입력되는 서지 전압을 효과적으로 차단하도록 하여 고전압 전원공급기 및 진행파관을 보호할 수 있다.As described above, according to the protection circuit of the high voltage power supply according to the present invention, it is possible to effectively block the input surge voltage to protect the high voltage power supply and the traveling waveguide.

Claims (3)

입력되는 저전압을 고전압으로 변환시키는 고전압 트랜스포머와, 상기 고전압 트랜스포머로부터 출력되는 고전압을 정류시키는 정류 회로와, 상기 정류 회로로부터 출력되는 고전압 외에 과도한 서지 전압이 신호를 증폭하여 고출력을 발생시키는 진행파관으로 입력되는 것을 차단하는 보호 회로를 포함하는 고전압 전원공급기에 있어서,A high voltage transformer for converting the low voltage input into a high voltage, a rectifying circuit for rectifying the high voltage output from the high voltage transformer, and an excessive surge voltage in addition to the high voltage output from the rectifying circuit to amplify the signal and generate a high output waveguide. In a high voltage power supply comprising a protection circuit to prevent the 상기 보호 회로는,The protection circuit, 상기 정류 회로와 상기 진행파관을 연결하는 선로상에 병렬로 연결되는 서지 어레스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 고전압 전원공급기의 보호 회로.And a surge arrester connected in parallel on a line connecting the rectifier circuit and the traveling waveguide. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 서지 어레스터는,The surge arrester, 상기 정류 회로와 상기 진행파관의 힐릭스 사이에 병렬 연결되는 제 1서지 어레스터와,A first surge arrester connected in parallel between the rectifier circuit and the helix of the traveling waveguide; 상기 정류 회로와 상기 진행파관의 캐소드 사이에 병렬 연결되는 제 2서지 어레스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 고전압 전원공급기의 보호 회로.And a second surge arrester connected in parallel between the rectifier circuit and the cathode of the traveling waveguide. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 2서지 어레스터의 전단에는,In front of the second surge arrester, 상기 정류 회로로부터 서지 전압이 입력되면 기준전압을 기준으로 하여 그보다 높은 서지 전압량만큼을 상기 제 2서지 어레스터로 패스시키는 커패시터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고전압 전원공급기의 보호 회로.And a capacitor which, when a surge voltage is input from the rectifier circuit, passes a higher surge voltage amount to the second surge arrester based on a reference voltage.
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