KR101240003B1 - Micro pulse power supply circuit and micro pulse system comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로 펄스 전원공급 회로 및 이를 구비하는 마이크로 펄스 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 마이크로 펄스 전원공급 회로는, 펄스 생성을 위한 전압을 공급하는 펄스 전압원; 상기 펄스 전압원의 양단에 서로 직렬로 연결된 제1 스위치 및 제2 스위치; 및 상기 제2 스위치의 양단에 서로 직렬로 연결된 커패시터, 인덕터 및 트랜스포머를 포함하고, 상기 제1 스위치와 제2 스위치는 상기 커패시터, 인덕터 및 트랜스포머가 형성하는 LC 공진회로에 공진전류가 생성되도록 상호 연동하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a micro pulse power supply circuit and a micro pulse system having the same.
Micro-pulse power supply circuit according to the present invention, the pulse voltage source for supplying a voltage for pulse generation; First and second switches connected in series with each other at both ends of the pulse voltage source; And a capacitor, an inductor, and a transformer connected in series with each other at both ends of the second switch, wherein the first switch and the second switch are interconnected to generate a resonance current in an LC resonance circuit formed by the capacitor, inductor, and transformer. Characterized in that.
Description
본 발명은 마이크로 펄스 전원공급 회로 및 이를 구비하는 마이크로 펄스 시스템(MPS; Micro Pulse System)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저전압 스위칭 방식을 이용하여 출력전압의 펄스폭을 기존보다 훨씬 짧게 만든 마이크로 펄스 전원공급 회로 및 이를 구비하는 마이크로 펄스 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a micro pulse power supply circuit and a micro pulse system (MPS) including the same, and more particularly, a micro pulse power supply that makes a pulse width of an output voltage much shorter than before using a low voltage switching method. A supply circuit and a micro pulse system having the same.
마이크로 펄스 시스템(MPS; Micro Pulse System)은 μs 단위의 짧은 폭을 갖는 펄스를 발생시키는 장치이다. 그리고, 전기집진용 마이크로 펄스 시스템은 마이크로 펄스 시스템을 전기집진장치에 적용한 것으로, 네가티브 마이크로 펄스(Negative Micro Pulse) 하전 방식으로 방전극과 집진판 사이에 개시전압인 DC 하전(VDC)을 설정한 후 짧은 폭(예, 90~120μs)을 지닌 펄스전압(VPS)을 중첩하여 전기집진장치에 인가함으로써 분진을 제거하는 시스템이다. 전기집진용 마이크로 펄스 시스템의 하전 방식은 두 개의 다른 하전을 독립 제어하여 집진하는 것으로서, 전기 음성도가 큰 기체 분자가 전자와 반응하여 음이온을 생성시키고, 분진은 음이온에 의해 대전되어 집진극으로 이동해서 집진판에 포집된 후 기계적 탈진 장치에 의해 제거되게 된다.The Micro Pulse System (MPS) is a device for generating pulses having a short width in μs. In addition, the micro pulse system for electrostatic precipitating is a micro pulse system applied to the electrostatic precipitator, and after setting the DC charge (V DC ), which is an initial voltage between the discharge electrode and the dust collecting plate in a negative micro pulse charging method, It is a system that removes dust by applying pulse voltage (V PS ) with width (eg, 90 ~ 120μs) to the electrostatic precipitator. The charging method of the electrostatic precipitating micropulse system collects two different charges independently and collects them, and gas molecules with high negative electrons react with electrons to generate negative ions, and the dust is charged by the negative ions and moves to the dust collecting electrode. It is collected by the dust collecting plate and then removed by a mechanical dust removal device.
이와 관련하여, 도 1은 종래기술에 따른 마이크로 펄스 전원공급 방식을 설명하기 위한 전기집진용 마이크로 펄스 시스템(MPS; Micro Pulse System)의 구성도를 나타낸 것이다. 그리고, 도 2는 도 1의 마이크로 펄스 시스템의 등가 회로도를 나타낸 것이다.In this regard, Figure 1 shows a configuration diagram of a micro pulse system (MPS) for electrostatic precipitating for explaining the micro pulse power supply method according to the prior art. 2 shows an equivalent circuit diagram of the micropulse system of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 전기집진용 마이크로 펄스 시스템(MPS)은 방전극과 집진판을 구비하는 전기집진장치(ESP: electrostatic precipitator)(참고로, 전기집진장치는 도 2의 등가 회로도에서 커패시터 CF로 표시됨), 전기집진장치(ESP)에 개시전압을 제공하는 DC 전압원(VDC), 펄스 생성을 위한 전압을 제공하는 펄스 전압원(VPS), LC 공진회로를 형성하기 위한 인턱터(inductor; LS)와 커패시터(capacitor; CS), 펄스 전압원과 LC 공진회로를 연결하는 커플링 리액터(LPS), DC 전압원과 LC 공진회로를 연결하는 커플링 리액터(LDC), LC 공진회로를 제어하기 위한 고전압 스위치(high voltage switch)(이는 주로 여러 개의 사이리스터(thyristor)로 형성됨) 등을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, an electrostatic precipitator (ESP) including a discharge electrode and a dust collecting plate according to the prior art micropulsation system (MPS) according to the related art (for reference, the electrostatic precipitator is equivalent to FIG. 2). A capacitor C F in the circuit diagram), a DC voltage source (V DC ) providing a starting voltage to the electrostatic precipitator (ESP), a pulse voltage source (V PS ) providing a voltage for generating pulses, and an LC resonant circuit for forming An inductor (L S ) and a capacitor (C S ), a coupling reactor (L PS ) connecting a pulse voltage source and an LC resonant circuit, a coupling reactor (L DC ) connecting a DC voltage source and an LC resonant circuit, High voltage switches (mainly formed of several thyristors) and the like for controlling the LC resonant circuit.
이하 종래기술에 따른 전기집진용 마이크로 펄스 시스템(MPS)의 동작을 간단히 설명하면, DC 전압원(VDC)과 펄스 전압원(VPS)이 온(on)되어 전원을 공급하면, 전기집진장치(ESP)(즉, 커패시터(CF))와 커패시터(CS)에 전압이 인가되고, 커패시터(CS)는 VPS+VDC로 충전되고 커패시터(CF)는 -VDC로 충전된다. 그리고, 사이리스터(T; thyristor)의 게이트(gate)에 신호가 인가되면, 사이리스터(T)가 온(on)되면서 인덕터(LS)와 커패시터(CS, CF)의 LC 공진회로가 형성되고, 커패시터(CS, CF)에 충전되어 있던 전압의 합인 VPS(=VPS+VDC-VDC)에 의해 공진전류가 흐르게 된다. 참고로, 도 3은 이와 같이 공진회로로 동작하는 상태에 대한 등가 회로도를 나타낸 것이다.Hereinafter, the operation of the electrostatic precipitating micro pulse system MPS will be briefly described. When the DC voltage source V DC and the pulse voltage source V PS are turned on to supply power, the electrostatic precipitator ESP (I.e., capacitor C F ) and capacitor C S are applied, capacitor C S is charged to V PS + V DC and capacitor C F is charged to -V DC . When a signal is applied to the gate of the thyristor, the LC resonant circuit of the inductor L S and the capacitor C S and C F is formed while the thyristor T is turned on. The resonance current flows by V PS (= V PS + V DC -V DC ), which is the sum of the voltages charged in the capacitors C S and C F. For reference, FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of a state in which the resonance circuit is operated.
그 후, 전류가 0 이하로 떨어지는 시점에 사이리스터(T)는 자연 전류(natural commutation)되며 오프(off)된다. 그러면, 인덕터(LS)와 커패시터(CF)에 충전된 에너지는 다시 다이오드(D; diode)를 통해 (-)전류가 흐르면서 커패시터(CS)로 넘겨져서, 처음의 충전 초기 상태로 복귀한다.Thereafter, at the time when the current falls below zero, the thyristor T is natural commutated and turned off. Then, the energy charged in the inductor L S and the capacitor C F is passed back to the capacitor C S while the negative current flows through the diode D, and returns to the initial charging initial state. .
도 4는 전술한 바와 같이 동작하는 동안의 전류 및 전압 그래프를 나타낸 것인데, 사이리스터(T)에 게이트(gate) 신호(도 4의 VSW 참조)가 한 번 인가되면, 공진회로에는 사인파 전류(도 4의 ISW 참조)가 1 사이클(cycle) 형성되고, 그러면 집진극(CF)에는 (-)전압 파형이 -VDC에 중첩되어 나타나게 된다(도 4의 EP Output 참조). 그리고, 이 전압은 집진을 위해 사용되게 된다.4 shows a graph of current and voltage during operation as described above. When a gate signal (see V SW of FIG. 4) is applied to the thyristor T once, a sinusoidal current (FIG. One cycle (see I SW of 4) is formed, and then a negative voltage waveform is superimposed on -V DC in the collecting electrode C F (see EP Output in FIG. 4). This voltage is then used for dust collection.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 전압원(VPS, VDC)과 LC 공진회로(LS, CS, CF)를 연결하는 커플링 리액터(LPS, LDC)는 사이리스터(T)가 온(on) 시 순간적으로 전류가 흐르지 못하게 하여 전압원과 LC 공진회로를 분리하는 역할을 한다. 즉, LC 공진 동작동안 공진전류 이외의 다른 전류가 LC 공진회로로 흘러 들어가지 못하게 하는 역할을 한다.Referring back to FIGS. 1 and 2, the coupling reactors L PS , L DC connecting the voltage source V PS , V DC and the LC resonant circuits L S , C S , C F are provided with a thyristor T. It prevents current from flowing instantaneously when it is turned on, and separates the voltage source and the LC resonant circuit. In other words, during the LC resonant operation, a current other than the resonant current is prevented from flowing into the LC resonant circuit.
그러나, 종래기술에 따른 마이크로 펄스 시스템(MPS)은 고가의 특수 형태(type) 사이리스터(thyristor)를 사용하더라도 스위칭 속도의 한계 때문에 약 100μs정도의 펄스밖에는 구현할 수 없는 문제점이 있었다.However, the conventional micro pulse system (MPS) has a problem that can be implemented only about pulses of about 100μs due to the limitation of the switching speed even when using an expensive special type (thyristor).
또한, 종래기술에 따른 마이크로 펄스 시스템(MPS)은 수십 kV ~ 수백 kV의 고전압이 스위칭 소자(즉, 사이리스터)에 인가되는 구조로 되어 있어 여러 개의 스위칭 소자(예컨대, 100개 정도)를 직렬로 연결하여 사용해 왔는데, 이러한 방식은 직렬로 연결된 스위칭 보드의 전압불균등분배가 발생하여 스위치가 파손되는 현상이 자주 발생하는 등 심각한 문제점이 있었다.In addition, the micro-pulse system (MPS) according to the prior art has a structure in which a high voltage of several tens of kV to several hundred kV is applied to the switching elements (ie, thyristors) so that several switching elements (for example, about 100) are connected in series. This method has a serious problem, such as voltage uneven distribution of switching boards connected in series, causing frequent switch breakage.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 종래기술에서 사용하던 특수 형태의 사이리스터를 없애고 저전압으로 구동될 수 있는 범용 스위칭 소자를 사용하는 마이크로 펄스 전원공급 회로를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to eliminate a special type of thyristor used in the prior art and to use a micro-pulse power supply circuit using a general-purpose switching element that can be driven at low voltage. To provide.
본 발명의 다른 목적은 저전압의 스위칭 방식을 이용하여 스위칭 소자에 인가되는 전압을 줄이고 또한 스위칭 속도를 향상시켜 전기집진장치에 인가되는 전압의 펄스폭을 크게 감소시킬 수 있는 마이크로 펄스 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a micro-pulse system that can significantly reduce the pulse width of the voltage applied to the electrostatic precipitator by reducing the voltage applied to the switching element by using a low voltage switching method and improving the switching speed. .
상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 마이크로 펄스 전원공급 회로는, 펄스 생성을 위한 전압을 공급하는 펄스 전압원; 상기 펄스 전압원의 양단에 서로 직렬로 연결된 제1 스위치 및 제2 스위치; 및 상기 제2 스위치의 양단에 서로 직렬로 연결된 커패시터, 인덕터 및 트랜스포머를 포함하고, 상기 제1 스위치와 제2 스위치는 상기 커패시터, 인덕터 및 트랜스포머가 형성하는 LC 공진회로에 공진전류가 생성되도록 상호 연동하는 것을 특징으로 한다.For this purpose, a micro pulse power supply circuit of one embodiment of the present invention includes a pulse voltage source for supplying a voltage for pulse generation; First and second switches connected in series with each other at both ends of the pulse voltage source; And a capacitor, an inductor, and a transformer connected in series with each other at both ends of the second switch, wherein the first switch and the second switch are interconnected to generate a resonance current in an LC resonance circuit formed by the capacitor, inductor, and transformer. Characterized in that.
그리고, 본 발명의 일 형태에 따른 마이크로 펄스 시스템(MPS; Micro Pulse System)은, 펄스 생성을 위한 전압을 공급하는 펄스 전압원; DC 전압을 공급하는 DC 전압원; 상기 펄스 전압원의 양단에 서로 직렬로 연결된 제1 스위치 및 제2 스위치; 상기 제2 스위치의 양단에 서로 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제1 인덕터; 상기 제1 커패시터와 제1 인덕터의 직렬 회로와 상기 제2 스위치에 의해 1차 회로를 형성하고, 상기 DC 전압원과 연결되어 2차 회로를 형성하는 트랜스포머를 포함하며, 상기 제1 스위치와 제2 스위치는 상기 1차 회로에 의해 형성된 LC 공진회로에 공진전류가 생성되도록 상호 연동하는 것을 특징으로 한다.In addition, a micro pulse system (MPS) of one embodiment of the present invention includes a pulse voltage source for supplying a voltage for pulse generation; A DC voltage source for supplying a DC voltage; First and second switches connected in series with each other at both ends of the pulse voltage source; A first capacitor and a first inductor connected in series with each other at both ends of the second switch; And a transformer forming a primary circuit by the series circuit of the first capacitor and the first inductor and the second switch, and connected to the DC voltage source to form a secondary circuit. The first switch and the second switch. Is characterized in that the mutual interlock so that the resonance current is generated in the LC resonance circuit formed by the primary circuit.
본 발명에 따르면, 고가의 특수 형태(type) 사이리스터(thyristor)를 사용하는 종래기술(이는 약 100μs 의 펄스폭을 생성할 수 있음)과는 달리, 저전압 스위칭 방식을 통해 범용 스위칭 소자(예, IGBT, FET)를 사용함으로써 10μs 이하의 펄스를 쉽게 구현할 수 있으며, 또한 짧은 펄스폭으로 인하여 집진 효율을 극대화할 수 있는 효과를 가진다.According to the present invention, in contrast to the prior art, which uses an expensive special type thyristor (which can generate a pulse width of about 100 μs), a general-purpose switching element (eg, IGBT) is provided through a low voltage switching scheme. By using FET, pulses of 10μs or less can be easily realized, and the short pulse width has the effect of maximizing dust collection efficiency.
그리고, 본 발명에 따르면, 마이크로 펄스 시스템에 전류·전압 스너버(snubber) 등과 같은 여러 부과 회로(이는 특수 형태의 사이리스터를 사용할 경우 필요함)를 줄일 수 있어 비용을 크게 절감할 수 있으며, 또한 제품을 소형화할 수 있는 효과를 가진다.In addition, according to the present invention, it is possible to reduce various imposing circuits (such as those required when using a special type of thyristor) such as a current / voltage snubber in a micro pulse system, thereby greatly reducing the cost, and It has the effect of miniaturization.
또한, 본 발명에 따르면, 저전압 스위칭 방식을 사용하기 때문에 종래기술에서 자주 발생하는 전압불균등분배에 따른 스위치 파손 현상을 방지할 수 있는 효과를 가진다.In addition, according to the present invention, since the low-voltage switching method is used, there is an effect that can prevent the switch breakage caused by voltage inequality distribution that occurs frequently in the prior art.
도 1은 종래기술에 따른 마이크로 펄스 전원공급 방식을 설명하기 위한 예로서, 종래기술에 따른 전기집진용 마이크로 펄스 시스템(MPS; Micro Pulse System)의 구성도를 예시한 것이다.
도 2는 도 1의 마이크로 펄스 시스템의 등가 회로도이다.
도 3은 마이크로 펄스 시스템의 공진회로 동작 상태에 따른 등가 회로도이다.
도 4는 마이크로 펄스 시스템의 동작 전류 및 전압 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 마이크로 펄스 전원공급 방식 및 이를 적용한 마이크로 펄스 시스템의 구성도를 예시한 것이다.1 is an example for explaining a micro pulse power supply method according to the prior art, illustrating a configuration diagram of a micro pulse system (MPS) for electrostatic precipitating according to the prior art.
2 is an equivalent circuit diagram of the micropulse system of FIG. 1.
3 is an equivalent circuit diagram according to an operating state of a resonance circuit of a micropulse system.
4 is a graph of the operating current and voltage of a micropulse system.
Figure 5 illustrates a schematic diagram of a micro pulse power supply method and a micro pulse system using the same according to the present invention.
이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention unnecessarily obscure.
먼저, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 펄스 시스템(MPS; Micro Pulse System)의 구성도를 예시한 것으로, 특히 전기집진장치를 포함하는 전기집진용 마이크로 펄스 시스템의 구성도를 예시한 것이다.First, FIG. 5 illustrates a configuration diagram of a micro pulse system (MPS) according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 5 illustrates a configuration diagram of an electrostatic precipitating micro pulse system including an electrostatic precipitator. will be.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로 펄스 시스템(MPS)은 전기집진장치(ESP: electrostatic precipitator)(참고로, 전기집진장치는 도 5의 회로도에서 커패시터 CF로 표시됨), 전기집진장치(CF)에 개시전압을 제공하는 DC 전압원(VDC), 펄스 생성을 위한 전압을 제공하는 펄스 전압원(VPS), 1차 회로에서 LC 공진회로를 형성하기 위한 커패시터(CS)와 인턱터(LS), 1차 회로의 공진전류를 제어하기 위한 스위치(S1, S2), 1차 회로에서 2차 회로로 펄스전압을 전달하는 트랜스포머(transformer; Tr), 트랜스포머(Tr)와 전기집진장치(CF)를 연결하는 커패시터(CCP), 전기집진장치(CF)와 DC 전압원(VDC)을 연결하는 인덕터(LDC) 등을 포함한다.Referring to FIG. 5, the micro pulse system MPS according to the present invention includes an electrostatic precipitator (ESP) (for reference, the electrostatic precipitator is represented by a capacitor C F in the circuit diagram of FIG. 5) and the electrostatic precipitator ( C F ) DC voltage source (V DC ) to provide the starting voltage, pulse voltage source (V PS ) to provide the voltage for pulse generation, capacitor (C S ) and inductor (C S ) to form the LC resonant circuit in the primary circuit ( L S ), switches for controlling the resonant current of the primary circuit (S1, S2), transformer (Tr) for transmitting the pulse voltage from the primary circuit to the secondary circuit, transformer (Tr) and the electrostatic precipitator ( It comprises a capacitor connecting the C F) (C CP), an inductor (L DC) for connecting the electric dust collector (C F) and a DC voltage source (V DC) and the like.
참고로, 전기집진장치(ESP: electrostatic precipitator)(CF)는 방전극과 집진판을 구비하며, 방전극에 (-)전압이 인가되면 코로나 방전이 발생하여 이때 발생되는 음이온이 분진을 대전시켜 집진판으로 이동시키는 원리를 이용한다.For reference, the electric dust collector (ESP: electrostatic precipitator) (C F) is provided with a discharge electrode and jipjinpan, the discharge electrode (-) when a voltage is applied with a corona discharge to generate negative ions generated this time to charge the dust moved to the jipjinpan Use the principle of letting
이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 마이크로 펄스 시스템(MPS)의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the micro pulse system MPS according to the present invention will be described with reference to FIG. 5.
먼저, 펄스 전압원(VPS)이 온(on)되어 1차 회로에 전원을 공급하고, DC 전압원(VDC)이 온(on)되어 2차 회로에 전원을 공급한다. 그러면, 펄스 전압(VPS)이 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)의 양단에 인가되고, DC 전압(VDC)이 인덕터(LDC)를 통해 커패시터(CF)를 충전시킨다.First, the pulse voltage source V PS is turned on to supply power to the primary circuit, and the DC voltage source V DC is turned on to supply power to the secondary circuit. Then, a pulse voltage V PS is applied to both ends of the first switch S1 and the second switch S2, and the DC voltage V DC charges the capacitor C F through the inductor L DC . .
그 후, 제1 스위치(S1)가 온(on)되면, LC 공진회로를 구성하는 커패시터(CS), 인턱터(LS), 및 트랜스포머(Tr)를 통해 전류가 흐르게 된다. 그리고, 일정 시간(사인파의 1/2 사이클(cycle)) 경과 후 제1 스위치(S1)가 오프(off)되면서 제2 스위치(S2)가 온(on)되면, 커패시터(CS)와 인턱터(LS)에 저장되어 있던 에너지는 제2 스위치(S2)를 통해 흐르게 되고, 트랜스포머(Tr)의 1차 회로에 공진전류가 생성된다.After that, when the first switch S1 is turned on, current flows through the capacitor C S , the inductor L S , and the transformer Tr constituting the LC resonant circuit. When the second switch S2 is turned on after the first switch S1 is turned off after a predetermined time (1/2 cycle of the sine wave), the capacitor C S and the inductor ( The energy stored in L S ) flows through the second switch S2, and a resonance current is generated in the primary circuit of the transformer Tr.
한편, 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)의 연동에 의해 생성된 공진전류(사인파 1 사이클)가 트랜스포머(Tr)에 의해 2차 회로로 전달되고, 이는 캐패시터(CCP) 및 커패시터(CF)를 통해 흐르게 된다. 그리고, 이때 형성되는 전압은 커패시터(CF)에 충전되어 있던 전압에 중첩되어 인가되게 된다.Meanwhile, the resonance current (
참고로, 트랜스포머(Tr)의 2차 회로에 형성되는 전압은 트랜스포머(Tr)의 권선비(1:n)에 의해 펄스 전압원(VPS)이 제공하는 1차 회로의 전압보다 훨씬 높은 전압이 되며, 이에 따라 저전압의 펄스 전압원(VPS)을 이용하여 전기집진장치(CF)에 고전압을 제공할 수 있다. 그리고, 이와 같이 1차 회로를 저전압으로 구동함으로써 종래기술에서처럼 고가의 특수 형태(type) 사이리스터(thyristor)를 사용하지 않아도 되며, 이에 따라 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)를 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)나 FET(Field Effect Transistor) 등으로 구현하여 스위칭 속도를 높임으로써 짧은 펄스폭(예, 10μs 이하)을 갖는 출력전압을 전기집진장치(CF)에 인가할 수 있다.For reference, the voltage formed in the secondary circuit of the transformer Tr is much higher than the voltage of the primary circuit provided by the pulse voltage source V PS by the winding ratio (1: n) of the transformer Tr. Accordingly, a high voltage may be provided to the electrostatic precipitator C F using a low voltage pulse voltage source V PS . In this way, by driving the primary circuit at a low voltage, it is not necessary to use an expensive special type thyristor as in the prior art, and thus, the first switch S1 and the second switch S2 are replaced with IGBTs. By implementing an Insulated Gate Bipolar Transistor (FET) or a Field Effect Transistor (FET), the switching speed is increased to apply an output voltage having a short pulse width (eg, 10 μs or less) to the electrostatic precipitator C F.
전술한 바와 같이, 공진전류의 사인파 1 사이클(cycle)이 트랜스포머(Tr)에 의해 2차 회로로 전달되면, 다시 제1 스위치(S1)가 온(on)되면서 제2 스위치(S2)가 오프(off)되어, 처음의 초기 충전 상태로 복귀한다.As described above, when a sine wave one cycle of the resonance current is transmitted to the secondary circuit by the transformer Tr, the first switch S1 is turned on again and the second switch S2 is turned off ( off) to return to the initial initial state of charge.
한편, 도 5에서, 전기집진장치(CF)와 DC 전압원(VDC)을 연결하는 인덕터(LDC)는 전기집진장치(CF)가 있는 2차측 공진회로에 외부 전류가 유입되는 것을 차단하는 역할을 하며, 트랜스포머(Tr)와 전기집진장치(CF)를 연결하는 커패시터(CCP)는 DC 전압을 차단(blocking)하여 순수한 펄스 성분만 전기집진장치(CF)에 중첩되도록 한다.
Meanwhile, in FIG. 5, the inductor L DC connecting the electrostatic precipitator C F and the DC voltage source V DC prevents an external current from flowing into the secondary side resonant circuit having the electrostatic precipitator C F. The capacitor C CP connecting the transformer Tr and the electrostatic precipitator C F blocks the DC voltage so that only pure pulse components are superimposed on the precipitator C F.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징들을 변경하지 않고서 다른 구체적인 다양한 형태로 실시할 수 있는 것이므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific various forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. One embodiment is to be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. .
Claims (11)
펄스 생성을 위한 전압을 공급하는 펄스 전압원;
상기 펄스 전압원의 양단에 서로 직렬로 연결된 제1 스위치 및 제2 스위치; 및
상기 제2 스위치의 일단에 서로 직렬로 연결된 커패시터 및 인덕터;
상기 커패시터 및 인덕터와 상기 제2 스위치에 연결되어 1차 회로를 형성하고, 상기 1차 회로에서 형성된 마이크로 펄스 전압을 DC 전압원과 연결된 2차 회로로 공급하는 트랜스포머를 포함하고,
상기 제2 스위치는 오프(off) 상태에서 상기 제1 스위치가 기 설정된 시간동안 온(on) 상태를 유지하면 온(on) 상태로 변환되어 상기 커패시터, 인덕터 및 트랜스포머가 형성하는 LC 공진회로에 마이크로 펄스 형성을 위한 공진전류가 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 전압 공급 회로.Micro pulse voltage supply circuit,
A pulse voltage source for supplying a voltage for pulse generation;
First and second switches connected in series with each other at both ends of the pulse voltage source; And
A capacitor and an inductor connected in series with each other at one end of the second switch;
A transformer connected to the capacitor and the inductor and the second switch to form a primary circuit, and supplying a micro pulse voltage formed in the primary circuit to a secondary circuit connected to a DC voltage source,
The second switch is turned on when the first switch is kept in the off state for a predetermined time in the off state, so that the second switch is turned on in the LC resonant circuit formed by the capacitor, the inductor and the transformer. And a resonant current for generating pulses.
상기 제1 스위치가 온(on) 상태일 때 상기 제2 스위치는 오프(off) 상태이고, 상기 제2 스위치가 온(on) 상태일 때 상기 제1 스위치는 오프(off) 상태이며, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 상태는 주기적으로 변경되는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 전원공급 회로.The method of claim 1,
The second switch is in an off state when the first switch is on, and the first switch is in an off state when the second switch is on. Micro pulsed power supply circuit, characterized in that the state of the first switch and the second switch is changed periodically.
상기 제1 스위치 및 제2 스위치는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 및 FET(Field Effect Transistor) 중 적어도 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 전원공급 회로.The method according to claim 1 or 2,
And the first switch and the second switch are implemented with at least one of an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) and a Field Effect Transistor (FET).
상기 펄스 전압원과 연결되는 상기 트랜스포머의 1차 회로는 상기 트랜스포머의 2차 회로보다 상대적으로 저전압으로 구동되고,
상기 인덕터는 상기 트랜스포머와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 전원공급 회로.The method according to claim 1 or 2,
The primary circuit of the transformer connected to the pulse voltage source is driven at a relatively lower voltage than the secondary circuit of the transformer,
The inductor is a micro-pulse power supply circuit, characterized in that formed integrally with the transformer.
펄스 생성을 위한 전압을 공급하는 펄스 전압원;
DC 전압을 공급하는 DC 전압원;
상기 펄스 전압원의 양단에 서로 직렬로 연결된 제1 스위치 및 제2 스위치;
상기 제2 스위치의 양단에 서로 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제1 인덕터;
상기 제1 커패시터와 제1 인덕터의 직렬 회로와 상기 제2 스위치에 연결되어 1차 회로를 형성하고, 상기 DC 전압원과 연결되어 2차 회로를 형성하는 트랜스포머를 포함하며,
상기 제2 스위치는 오프(off) 상태에서 상기 제1 스위치가 기 설정된 시간동안 온(on) 상태를 유지하면 온(on) 상태로 변환되어 상기 1차 회로에 의해 형성된 LC 공진회로에 공진전류가 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 시스템.As a micro pulse system (MPS),
A pulse voltage source for supplying a voltage for pulse generation;
A DC voltage source for supplying a DC voltage;
First and second switches connected in series with each other at both ends of the pulse voltage source;
A first capacitor and a first inductor connected in series with each other at both ends of the second switch;
A transformer connected to the series circuit of the first capacitor and the first inductor and the second switch to form a primary circuit, and connected to the DC voltage source to form a secondary circuit,
The second switch is turned on when the first switch is kept in the off state for a predetermined time in the off state, so that the resonant current is applied to the LC resonant circuit formed by the primary circuit. Micro pulse system characterized in that it is generated.
방전극과 집진판을 구비하며, 상기 DC 전압원의 양단에 병렬로 연결된 전기집진장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 시스템.The method of claim 5,
And an electrostatic precipitator having a discharge electrode and a dust collecting plate and connected in parallel to both ends of the DC voltage source.
상기 트랜스포머와 상기 전기집진장치 사이에 DC 전압이 유입되는 것을 차단하는 제2 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 시스템.The method according to claim 6,
And a second capacitor which blocks a DC voltage from flowing between the transformer and the electrostatic precipitator.
상기 DC 전압원과 상기 전기집진장치 사이에 외부 전류가 유입되는 것을 차단하는 제2 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 시스템.The method according to claim 6,
And a second inductor for blocking external current from flowing between the DC voltage source and the electrostatic precipitator.
상기 제1 스위치가 온(on) 상태일 때 상기 제2 스위치는 오프(off) 상태이고, 상기 제2 스위치가 온(on) 상태일 때 상기 제1 스위치는 오프(off) 상태이며, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 상태는 주기적으로 변경되는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 시스템.9. The method according to any one of claims 5 to 8,
The second switch is in an off state when the first switch is on, and the first switch is in an off state when the second switch is on. Micro pulse system, characterized in that the state of the first switch and the second switch is changed periodically.
상기 제1 스위치 및 제2 스위치는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 및 FET(Field Effect Transistor) 중 적어도 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 시스템.9. The method according to any one of claims 5 to 8,
The first switch and the second switch is a micro-pulse system, characterized in that implemented as at least one of an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) and a Field Effect Transistor (FET).
상기 트랜스포머의 1차 회로는 상기 트랜스포머의 2차 회로보다 상대적으로 저전압으로 구동되는 것을 특징으로 하는 마이크로 펄스 시스템.9. The method according to any one of claims 5 to 8,
The primary circuit of the transformer is driven at a relatively lower voltage than the secondary circuit of the transformer.
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10256882A (en) | 1997-03-17 | 1998-09-25 | Meidensha Corp | Pulse power supply |
| KR19980061464U (en) * | 1997-03-25 | 1998-11-05 | 강대창 | Power supply using forward control method of deodorizer |
| KR100584181B1 (en) | 1998-09-18 | 2006-05-29 | 에프엘스미스 에어테크 에이/에스 | A method of operating an electrostatic precipitator |
| KR20070083662A (en) * | 2004-10-26 | 2007-08-24 | 에프엘스미스 에어테크 에이/에스 | Pulse generating system for electrostatic precipitator |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10256882A (en) | 1997-03-17 | 1998-09-25 | Meidensha Corp | Pulse power supply |
| KR19980061464U (en) * | 1997-03-25 | 1998-11-05 | 강대창 | Power supply using forward control method of deodorizer |
| KR100584181B1 (en) | 1998-09-18 | 2006-05-29 | 에프엘스미스 에어테크 에이/에스 | A method of operating an electrostatic precipitator |
| KR20070083662A (en) * | 2004-10-26 | 2007-08-24 | 에프엘스미스 에어테크 에이/에스 | Pulse generating system for electrostatic precipitator |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160026058A (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-09 | 주식회사 포스코아이씨티 | Micro Pulse System Having Function for Restricting Current and Electrostatic Precipitator Using That Micro Pulse System |
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