KR100928535B1 - 전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는써지 발생장치 - Google Patents

전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는써지 발생장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100928535B1
KR100928535B1 KR1020020082796A KR20020082796A KR100928535B1 KR 100928535 B1 KR100928535 B1 KR 100928535B1 KR 1020020082796 A KR1020020082796 A KR 1020020082796A KR 20020082796 A KR20020082796 A KR 20020082796A KR 100928535 B1 KR100928535 B1 KR 100928535B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surge
voltage
electronic circuit
power supply
resistor
Prior art date
Application number
KR1020020082796A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040056224A (ko
Inventor
이진희
한무호
박태준
이성희
Original Assignee
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 재단법인 포항산업과학연구원
Priority to KR1020020082796A priority Critical patent/KR100928535B1/ko
Publication of KR20040056224A publication Critical patent/KR20040056224A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100928535B1 publication Critical patent/KR100928535B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/30—Marginal testing, e.g. by varying supply voltage
    • G01R31/3004—Current or voltage test
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/28—Provision in measuring instruments for reference values, e.g. standard voltage, standard waveform
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H50/021—Bases; Casings; Covers structurally combining a relay and an electronic component, e.g. varistor, RC circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 각종 전자회로에서의 써지 영향 및 써지 내력을 분석하기 위한 장치에 관한 것으로써, 일반 교류전원을 정류하여 커패시터에 축적된 전하를 저항을 통해 방전시켜 써지 전압을 만들어 내고 이 써지 전압을 시험대상 전자회로에 인가함으로써 그 영향 및 내력을 분석할 수 있도록 한 전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는 써지 발생장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 전자회로의 써지 영향 분석방법은 상용 교류전원전압을 정류회로, 저항, 콘덴서 및 스위치로 구성된 써지발생장치에 입력하여 말단 전원환경에서 발생될 수 있는 써지 및 임펄스를 생성하는 단계와, 상기 단계에서 생성된 다양한 형태의 써지 및 임펄스를 분석 대상 전자회로에 입력하는 단계와, 분석 대상 전자회로에서 입력 써지 및 임펄스에 의한 써지 영향 및 내력을 분석하는 단계를 포함한다.
써지, 임펄스, 내력, 전자회로, 전원환경

Description

전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는 써지 발생장치{Method for analysis of surge effect on electronic circuits and surge generator therefor}
도 1은 일반적인 표준시험 써지 전압파형도이다.
도 2는 본 발명의 써지영향분석을 위한 장치의 회로블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 써지발생장치의 회로구성도이다.
도 4는 본 발명의 써지발생장치의 시험조건별 출력파형도이다.
도 5는 본 발명의 써지영향 분석과정을 설명하는 흐름도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10 : 상용전원전압부 11 : 써지발생장치
12 : 시험대상전자회로 13 : 파형출력장치
V1 : 상용전원전압 D1~D4 : 정류다이오드
U1~U5 : 스위치 C1 : 콘덴서
R1~R5 : 저항
본 발명은 각종 전자회로에서의 써지 영향 및 써지 내력을 분석하기 위한 장치에 관한 것으로써, 특히 써지발생장치에 일반 교류전원전압을 투입하여 써지 전압을 만들어 내고 이 써지 전압을 시험대상 전자회로에 인가함으로써 그 영향 및 내력을 분석할 수 있도록 한 전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는 써지 발생장치에 관한 것이다.
각종 전자회로의 써지 내력을 측정하기 위해서는 해당 전자회로에 일정한 써지를 투입하고 그 영향을 평가하는 써지 발생 및 측정 장치를 사용한다.
써지 발생 및 측정 장치는 상당히 고가이며 부피도 대단히 커서 휴대하기가 곤란하므로, 측정할 전자회로를 써지 측정장비가 설치된 장소로 옮겨와야만 한다. 따라서 이동이 곤란하거나 부피 및 중량이 큰 전자회로 장치인 경우 써지 측정이 매우 불편하였다.
이러한 기존의 써지 발생장치들은 도 1에서 나타내고 있는 바와 같이 IEEE 규격에 맞추어 표준 시험에 적용하는 써지전압으로서 1.2usec/50usec의 한가지 형태로만 제한하고 있으므로 실제 전자회로가 동작하는 가장 말단의 전원환경에서 발생되는 다양한 형태의 써지 및 임펄스 등의 노이즈를 모의할 수 없다는 단점을 가지게 된다.
즉, 종래의 써지 발생장치들에서 발생되는 써지파형은 저압 배전 계통에서 발생되는 써지의 형태를 통계적인 기법을 이용하여 하나의 표준 파형으로 제시한 것이므로 저압계통에서의 써지 분석에는 적합할 수 있으나 말단의 전자회로에서의 영향 및 내력을 분석하기 위한 다양한 형태의 써지 파형을 만들어내 이를 측정대상 전자회로에 적용하는 불가능하였다.
본 발명은 상기한 종래의 써지영향 분석장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 각종 전자회로에서의 써지 영향 및 써지 내력을 분석하기 위해 일반 교류전원을 정류하여 커패시터에 축적된 전하를 저항을 통해 방전시켜 써지 전압을 만들어 내고 이 써지 전압을 시험대상 전자회로에 인가함으로써 그 영향 및 내력을 분석할 수 있도록 한 전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는 써지 발생장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 써지영향 분석 방법은 상용 교류전원전압을 정류회로, 저항, 콘덴서 및 스위치로 구성된 써지발생장치에 입력하여 말단 전원환경에서 발생될 수 있는 써지 및 임펄스를 생성하는 단계와, 상기 단계에서 생성된 다양한 형태의 써지 및 임펄스를 분석 대상 전자회로에 입력하는 단계와, 분석 대상 전자회로에서 입력 써지 및 임펄스에 의한 써지 영향 및 내력을 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 적용하기 위한 써지영향 측정장치의 회로블록구성도이다.
여기에서 참고되는 바와 같이, 상용전원전압부(10)의 110V, 220V, 440V 등의 입력전원전압이 써지발생장치(11)에 입력되어 여기에서 미리 프로그램된 다양한 환경 조건에 따른 전원 써지전압 및 임펄스가 발생되게 구성한다.
상기 써지발생장치(11)에서 발생되는 다양한 환경별 모의 써지 전압파형 및 임펄스 파형은 파형출력장치(13)를 통하여 작업자가 확인할 수 있도록 구성한다. 상기 파형출력장치는 모니터 또는 프린터 등을 포함한다.
상기 써지발생장치(11)에서 출력되는 써지 전압, 전류와 임펄스 파형은 시험대상 전자회로(12)에 입력되어 여기에서 시험대상 전자회로에서 나타나는 각종 써지 영향을 측정 및 분석할 수 있게 연결한다
도 3은 상기 써지발생장치(11)의 구체적인 회로구성도이다.
상기 써지발생장치(11)의 구체적인 회로구성을 보면, 상용전원전압부(10)에서 출력되는 상용전원전압(V1)은 1㎲로 장치 전원을 온/오프하는 제1스위치(U1)을 통하여 4개의 다이오드(D1~D4)로 구성된 브릿지 정류회로에 입력되게 연결하고, 상기 브릿지 정류회로에서 출력되는 직류전압은 전류제한용 저항(R4), 10㎳로 온/오프하는 충전용 제2,제5스위치(U2,U5)를 직렬로 통하여 직렬RC시정수회로를 구성하는 저항(R6) 및 콘덴서(C1)의 양단간에 인가되게 연결하고 있다.
또한 상기 직렬RC시정수회로의 양단간 전압은 각각 15㎳로 온/오프하는 방전용 제3,제4스위치(U3,U4)와 저항(R1)을 통하여 저항(R2)의 양간에 나타나게 연결하고, 이 저항(R2)의 양단간 전압은 저항(R3)을 통하여 부하저항(R5)에 인가되게 연결하여 구성하고 있다.
상기 저항(R1,R2)은 직렬RC시정수회로의 전압을 일정한 저항 비율로 분압하기 위한 분압저항이며, 저항(R3)은 부하저항(R5)에 대한 출력 전류제한용 저항이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 서지영향 분석장치의 동작 및 그를 이용한 전자회로의 써지 영향 분석방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2 및 도 3에서, 상용전원전압부(10)의 110V, 220V, 440V 등의 입력전원전압(V1)이 써지발생장치(11)에 입력되면 여기에서는 미리 프로그램된 다양한 환경 조건에 따라 써지전압 및 임펄스를 발생한다. 이것에 의해 전원전압 말단의 써지전압성분 및 임펄스 파형이 얻어지게 되며, 이러한 써지전압 및 임펄스는 파형출력장치(13)를 통해 표시되어 출력된다.
상기 써지발생장치(11)에서는 제1스위치(U1)가 상용전원전압부의 상용전원전압(V1)을 1㎲로 온/오프하여 전원입력 과도상태를 만들면, 이때의 과도전압은 4개의 다이오드(D1~D4)가 만드는 브릿지 정류회로로 정류된후 전류제한용 저항(R4)을 거쳐 10㎳로 온/오프하는 충전용 제2,제5스위치(U2,U5)에 의해 직렬RC시정수회로의 콘덴서(C1)에 충전된다.
이렇게 콘덴서(C1)에 충전된 과도전압은 다시 각각 15㎳로 온/오프하는 방전용 제3,제4스위치(U3,U4)를 거쳐 분압용 저항(R1,R2)에 의해 분압된 후, 저항(R2)의 양간에 나타난 전압이 전류제한용 저항(R3)을 통해 부하저항(R5)에 인가된다.
상기 콘덴서(C1)에 축적된 전하가 직렬의 저항(R1,R2)을 통해 방전될 때, 그 방전시간은 시험대상 전자회로가 연결되어 있지 않을 경우, (R1+R2+R6)C1 으로 고정된다.
이때, 방전시간은 써지전압의 주파수가 되며, 저항(R1)을 가변하여 방전시간을 조절하는 것으로 써지전압의 주파수를 변경시킬 수 있다.
도 4는 도 3의 저항(R1)을 10 오옴에서 100 오옴까지 변화시켰을 때, 저항(R2)의 양단에 나타나는 써지전압 파형을 나타낸 것이다.
여기에서 나타나는 것처럼, 써지전압의 형태 및 크기는 방전시간을 조절하는 저항(R1)의 가변 저항 값에 따라 변화되며, 이 때 출력단의 저항(R2) 양단간의 전압은 상기 파형출력장치(13)에 써지 전압/전류 정보로 나타나게 된다.
한편, 써지발생장치(11)에 시험대상 전자회로(12)를 연결할 경우에는 방전시간이 (R1+(R2//(R3+R5)))C1의 시정수 값으로 되며, 전자회로의 입력단 임피던스가 클 경우 (R1+R2)C1 으로 계산하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 흐름도로를 보이고 있다.
여기에서, 제1단계는 상용 교류전원전압을 정류회로, 저항, 콘덴서 및 스위치로 구성된 써지발생장치에 입력하여 말단 전원환경에서 발생될 수 있는 써지 및 임펄스를 생성한다.
제2단계는 상기 제1단계에서 생성된 다양한 형태의 써지 및 임펄스를 분석 대상 전자회로에 입력한다.
제3단계는 제2단계의 분석 대상 전자회로에서 입력 써지 및 임펄스에 의한 써지 영향 및 내력을 분석한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 간단한 정류회로 및 콘덴서, 저항 및 스위치 만으로 말단의 전원환경에서 발생될 수 있는 다양한 형태의 써지를 모의 발생킬 수 있으므로 제어보드, I/O 보드, 드라이버 보드 및 각종 전원 보드 등의 개 발시 써지에 의한 영향 및 내력을 측정/분석 할 수 있을 뿐 아니라 휴대가 간편하여 현장에 기설치된 전자기기 및 전자부품 등의 써지 영향 진단에도 편리하게 사용할 수 있는 특유의 효과를 가져온다.

Claims (2)

  1. 상용전원전압이 1㎲로 온/오프되는 제1스위치(U1)을 통하여 입력되는 브릿지 정류회로, 상기 브릿지 정류회로에서 출력되는 직류전압이 각각 10㎳로 온/오프되는 충전용 제2,제5스위치(U2,U5)를 통하여, 양단에 인가되는 직렬 RC 시정수 회로, 각각 15㎳로 온/오프되는 방전용 제3,제4스위치(U3,U4)를 통하여 인가되는 상기 직렬 RC 시정수 회로의 양단간 전압이 분압되어 인가되는 부하저항(R5)을 구비하는 써지발생장치에 상기 상용전원전압을 입력하는 단계;
    상기 제1스위치(U1)가 상기 상용전원전압을 1㎲로 온/오프하여 형성되는 과도전압이 상기 브릿지 정류회로로 정류된후 상기 충전용 제2,제5스위치(U2,U5)에 의해 상기 직렬 RC 시정수 회로의 콘덴서(C1)에 충전되는 단계;
    상기 콘덴서(C1)에 충전된 과도전압이 상기 방전용 제3,제4스위치(U3,U4)를 거쳐 부하저항(R5)에 분압되어 인가되는 단계;
    상기 콘덴서(C1)에 축적된 전하가 방전됨으로써, 상기 부하저항(R5)에서는 평가 대상 전자회로에 입력되는 써지 및 임펄스가 생성되는 단계; 및
    상기 생성된 써지 및 임펄스를 표시하는 단계
    를 포함하는 전자회로의 써지 영향 분석방법.
  2. 다종의 상용전원전압을 출력하는 상용전원전압부;
    상기 상용전원전압부에서 출력되는 상용전원전압(V1)을 1㎲로 온/오프되는 제1스위치(U1)을 통하여 4개의 다이오드(D1~D4)로 구성된 브릿지 정류회로에 입력되게 연결하고, 상기 브릿지 정류회로에서 출력되는 직류전압은 전류제한용 저항(R4), 10㎳로 온/오프하는 충전용 제2,제5스위치(U2,U5)를 직렬로 통하여 직렬RC시정수회로를 구성하는 저항(R6) 및 콘덴서(C1)의 양단간에 인가되게 연결하고, 상기 직렬RC시정수회로의 양단간 전압은 각각 15㎳로 온/오프하는 방전용 제3,제4스위치(U3,U4)와 저항(R1)을 통하여 저항(R2)의 양간에 나타나게 연결하고, 이 저항(R2)의 양단간 전압은 저항(R3)을 통하여 부하저항(R5)에 인가되게 연결하여 구성한 써지발생장치; 및
    상기 써지발생장치에서 출력되는 써지 및 임펄스를 표시하는 파형출력장치
    를 포함하며,
    상기 써지발생장치에서 출력되는 써지 및 임펄스는 평가 대상 전자회로에 입력되는 것인 전자회로의 써지 영향 분석장치.
KR1020020082796A 2002-12-23 2002-12-23 전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는써지 발생장치 KR100928535B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020082796A KR100928535B1 (ko) 2002-12-23 2002-12-23 전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는써지 발생장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020082796A KR100928535B1 (ko) 2002-12-23 2002-12-23 전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는써지 발생장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040056224A KR20040056224A (ko) 2004-06-30
KR100928535B1 true KR100928535B1 (ko) 2009-11-24

Family

ID=37348625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020082796A KR100928535B1 (ko) 2002-12-23 2002-12-23 전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는써지 발생장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100928535B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101286057B1 (ko) * 2011-11-25 2013-07-19 한국철도기술연구원 전기전자기기의 뇌 서지 손상한계레벨 측정 시스템 및 방법
KR102407483B1 (ko) * 2021-06-02 2022-06-10 이계광 서지보호기의 수명예측방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0363526U (ko) * 1989-10-25 1991-06-20
KR940009692A (ko) * 1992-10-14 1994-05-20 박후원 코일제품의 서지테스트(surge test)방법
US5537044A (en) 1994-09-30 1996-07-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Surge voltage generator for pulsing grounded and ungrounded electrical equipment
US6211683B1 (en) 1996-09-23 2001-04-03 Trench Switzerland Ag Impulse voltage generator circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0363526U (ko) * 1989-10-25 1991-06-20
KR940009692A (ko) * 1992-10-14 1994-05-20 박후원 코일제품의 서지테스트(surge test)방법
US5537044A (en) 1994-09-30 1996-07-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Surge voltage generator for pulsing grounded and ungrounded electrical equipment
US6211683B1 (en) 1996-09-23 2001-04-03 Trench Switzerland Ag Impulse voltage generator circuit

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040056224A (ko) 2004-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hui et al. A discrete approach to the modelling of power electronic switching networks
KR100909226B1 (ko) 아크결함차단기 테스트용 아크 파형 발생장치
US20110173585A1 (en) Battery characteristic evaluator
US10139454B2 (en) Test device and alternating current power detection method of the same
KR100928535B1 (ko) 전자회로의 써지 영향 분석방법 및 그 방법에 사용되는써지 발생장치
US20210270901A1 (en) Tester for a frequency-dependent ground fault interrupt wiring device
US11828779B2 (en) Apparatus for measuring an impedance of load
Van den Bossche et al. Two channel high voltage differential probe for power electronics applications
Vahidi et al. Using PSpice in teaching impulse voltage testing of power transformers to senior undergraduate students
US6218853B1 (en) Circuit arrangement for simulating alternating current load
Mehta et al. Simulation of single and multistage impulse voltage generator using Matlab Simulink
JP2001201546A (ja) ノイズ試験方式
RU2236708C2 (ru) Стенд для изучения основ электротехники
JP3460110B2 (ja) 高調波伝搬特性解析装置
EP1938114A1 (en) Method of testing the resistance of an electrical connection
Klaus et al. Pulse-test for wireless power transfer systems: A special feature for resonance frequency determination
US7078940B2 (en) Current comb generator
Dobusch et al. Emc focused half-bridge characterization and modeling
SU1278032A1 (ru) Устройство дл моделировани электрофильтра очистки газа
Sudhakar et al. Low cost Verification method for PC based Harmonics Power Analyzer
CN116298568A (zh) 一种心电电极测试仪及其控制方法
Xiao et al. CRM Boost PFC Circuit Conducted EMI Analysis and Suppression
GB2066968A (en) Circuit testing apparatus
KR200228968Y1 (ko) 종합 계측기
Coets et al. An Indirect Alternative Method of Measurement for Conducted Emissions of High-Power Equipments

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121116

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee