KR101287679B1 - 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치 및 이를 포함하는 특성 선별 시스템 - Google Patents

유극성 콘덴서의 극성 판별 장치 및 이를 포함하는 특성 선별 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유극성 콘덴서에 소정의 전압 펄스를 인가하는 전압 인가부 및 유극성 콘덴서를 소정 시간 동안 충전 또는 방전시키고, 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 측정하여 측정한 전압을 비교한 결과에 따라 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 제어부를 포함하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치로 유극성 콘덴서의 극성을 용이하게 판별할 수 있다.

Description

유극성 콘덴서의 극성 판별 장치 및 이를 포함하는 특성 선별 시스템{POLARITY DISTINCTION APPARATUS OF CONDENSER HAVING POLARITY AND TRAIT SORTING SYSTEM COMPRISING THE SAME}
본 발명은 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치 및 이를 포함하는 특성 선별 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유극성 콘덴서를 소정 시간 동안 충전 및/또는 방전시킨 결과에 따라 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치 및 이를 포함하는 특성 선별 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 콘덴서(condenser)란 전하를 축적하는 장치로서, 마주 보는 두 장의 금속판 사이에 유전체라고 하는 절연 물질이 구비된 형태로 구성된다.
이러한 콘덴서의 종류는 극성의 유무에 따라 크게 유극성 콘덴서 및 무극성 콘덴서로 나누는데, 이 중에서 유극성 콘덴서는 극성이 정해져 있기 때문에 극성에 반대 방향으로 전압이 인가되면, 쇼트와 같은 고장이 발생할 수 있다.
따라서, 상술한 문제점 때문에 유극성 콘덴서를 사용하기 전에 유극성 콘덴서의 극성을 미리 판별할 필요가 있다.
종래에는 유극성 콘덴서의 극성을 판별하기 위하여 유극성 콘덴서의 형상을 변형하거나 유극성 콘덴서의 극성을 마크로 직접 표시하는 방식을 사용하였다.
그러나, 종래의 방식은 광학식 카메라를 이용하여 유극성 콘덴서의 외관을 식별해야 하기 때문에 극성 판별 장치의 규모가 커지는 문제점이 있으며, 이로 인해 제조 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명의 사상은 유극성 콘덴서를 소정 시간 동안 충전 및/또는 방전시킨 후, 정방향 및 역방향의 측정 전압을 비교한 결과에 따라 유극성 콘덴서의 극성을 용이하게 판별할 수 있는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치 및 이를 포함하는 특성 선별 시스템을 제공함에 있다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치는 유극성 콘덴서에 소정의 전압 펄스를 인가하는 전압 인가부; 상기 유극성 콘덴서를 소정 시간 동안 충전 또는 방전시키고, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 측정하여 상기 측정한 전압을 비교한 결과에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 이상이면, 상기 유극성 콘덴서의 극성이 양극인 것으로 판별하고, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 미만이면, 상기 유극성 콘덴서의 극성이 음극인 것으로 판별한다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치는 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 증폭하는 증폭부를 포함한다.
한편, 상기 제어부는 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 디지털 값으로 변환하는 A/D 변환부 및 상기 디지털 값으로 변환된 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 비교하고, 상기 비교한 결과에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 극성 판별부를 포함한다.
게다가, 상기 유극성 콘덴서로 인가되는 전압 펄스의 크기를 제한하는 제한부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압의 절대 값을 측정한다.
상기 소정의 전압은 -0.5V ~ +0.5V이다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치는 상기 측정된 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압이 미리 설정된 전압 범위가 되도록 역전압을 발생시켜 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 감산 또는 가산시키는 조절부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치는 유극성 콘덴서에 소정의 전압 펄스를 인가하는 전압 인가부 및 상기 유극성 콘덴서를 소정 시간 동안 충전 및 방전시키고, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 측정하여 상기 측정한 전압을 비교한 결과에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 유극성 콘덴서를 제1 시간 동안 충전시킨 후, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 측정하여 상기 측정한 전압을 제1 비교하고, 상기 유극성 콘덴서를 제2 시간 동안 방전시킨 후, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 측정하여 상기 측정한 전압을 제2 비교하며, 상기 제1 및 제2 비교한 결과에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성을 판별한다.
그리고, 상기 제어부는 상기 제1 비교한 결과에서 상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 이상이고, 상기 제2 비교한 결과에서 상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 이상이면, 상기 유극성 콘덴서의 극성이 양극인 것으로 판별한다.
또한, 상기 제어부는 상기 제1 비교한 결과에서 상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 미만이고, 상기 제2 비교한 결과에서 상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 미만이면, 상기 유극성 콘덴서의 극성이 음극인 것으로 판별한다.
아울러, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 증폭하는 증폭부를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 디지털 값으로 변환하는 A/D 변환부 및 상기 디지털 값으로 변환된 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 비교하고, 상기 비교한 결과에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 극성 판별부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치를 포함하는 특성 선별 시스템은 유극성 콘덴서에 소정의 전압 펄스를 인가하여 충전 또는 방전시키고, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향의 전압을 비교한 결과에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 극성 판별 장치 및 상기 판별된 유극성 콘덴서의 극성에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성 전환 여부를 판단하여 상기 유극성 콘덴서의 극성을 전환시키는 극성 전환 장치를 포함한다.
또한, 상기 유극성 콘덴서를 픽업하는 배출 장치를 포함한다.
그리고, 상기 유극성 콘덴서의 특성을 측정하는 측정 장치를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치 및 이를 포함하는 특성 선별 시스템에 따르면, 유극성 콘덴서에 소정의 전압 펄스를 인가하여 일정 시간 동안 충전 및/또는 방전시키고, 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 비교한 결과에 따라 유극성 콘덴서의 극성을 정확하고 간단하게 검출할 수 있는 장점이 있다.
이로 인해, 유극성 콘덴서를 벌크 상태로 취급할 수 있기 때문에 유극성 콘덴서의 수납 공간을 줄일 수 있으며, 공급 장치를 단순화시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 이로 인해 제조 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 의한 유극성 콘덴서를 충전시킨 후의 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 3a는 유극성 콘덴서의 등가 회로이다.
도 3b는 유극성 콘덴서에 정방향 전압 펄스를 충전한 후의 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 3c는 유극성 콘덴서에 역방향 전압 펄스를 충전한 후의 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 의한 유극성 콘덴서를 방전시킨 후의 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 본 발명의 제3 일실시예에 의한 유극성 콘덴서를 충전 및 방전시킨 후의 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치의 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치를 포함하는 특성 선별 시스템의 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 과정을 보여주는 동작 흐름도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치의 블록 구성도 및 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 의한 유극성 콘덴서를 충전시킨 후의 측정 결과를 보여주는 그래프를 나타낸다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치(100)는 전압 인가부(110), 제한부(120), 증폭부(130) 및 제어부(140)를 포함하여 구성된다.
전압 인가부(110)는 소정의 전압 펄스를 인가하여 제1 시간(ChaT) 동안 유극성 콘덴서(50)가 충전되도록 구성된다.
여기서, 소정의 전압 펄스란 정방향 및 역방향 전압을 포함하는 펄스 형태의 전압으로서, 유극성 콘덴서(50)가 허용하는 전압을 초과하지 않을 정도 즉, 유극성 콘덴서(50)를 파괴하지 않을 정도의 미소한 전압인 -0.5V ~ +0.5V의 전압 펄스를 말한다.
이러한 전압 펄스는 그 형태에 따라 구형파, 삼각파 또는 정현파로 구성될 수 있다.
제한부(120)는 유극성 콘덴서(50)로 인가되는 전압의 레벨을 제한하는 수단으로서, 전압 인가부(110)에서 유극성 콘덴서(50)로 인가되는 전압이 유극성 콘덴서(50)가 허용하는 전압을 초과할 경우를 대비하여 유극성 콘덴서(50)로 인가되는 전압의 레벨을 제한함으로써 유극성 콘덴서(50)를 파괴하지 않을 정도의 미소한 전압이 유극성 콘덴서(50)에 인가되도록 한다.
이러한 제한부(120)는 제한 저항(resistor, R)이나 정전류 다이오드 등의 전류 제한 회로를 사용하여 구성된다.
이때, 제한부(120)가 제한 저항(R)이면, 도 2에서와 같이 전압의 충전 곡선은 지수함수(exponential) 형태가 되나 제한부(120)가 정전류 다이오드 등의 전류 제한 회로이면, 전압의 충전 곡선은 리니어(linear)하게 되며, 충전 시간인 제1 시간(ChaT)은 유극성 콘덴서의 용량(C) * 충전 전압(Vc) / 정전류치(I)가 된다.
한편, 본 발명의 일실시예에서는 제한 저항(R)으로 구성된 제한부(120)를 예를 들어 설명하도록 한다.
증폭부(130)는 유극성 콘덴서(50)를 제1 시간(ChaT) 동안 충전한 후, 유극성 콘덴서(50) 양단에 걸리는 전압을 증폭하는 수단으로서, 증폭도(n)에 따라 증폭되는 정도를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 유극성 콘덴서(50)에 인가되는 전압 레벨은 미소하기 때문에 유극성 콘덴서(50)에 충전되는 전압 레벨도 미소하게 된다. 따라서, 하기에서 설명할 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향 전압을 용이하게 비교하기 위해 증폭부(130)에서는 유극성 콘덴서(50)의 전압을 증폭하는 것이다.
제어부(140)는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치(100)를 전반적으로 제어하는 마이컴으로서, 제1 시간(ChaT) 동안 충전된 유극성 콘덴서(50)의 정방향(Cha_F) 및 역방향 전압(Cha_R)을 측정하고, 상기 측정한 전압을 비교한 결과에 따라 유극성 콘덴서(50)의 극성을 판별한다.
이러한 제어부(140)는 A/D 변환부(142) 및 극성 판별부(144)를 포함하는데, A/D 변환부(142)는 증폭부(130)에서 증폭된 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향의 아날로그 전압 값을 디지털 값으로 변환한다.
그리고, 극성 판별부(144)는 A/D 변환부(142)에서 변환된 디지털 형태의 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향의 전압을 비교하고, 상기 비교한 결과에 따라 유극성 콘덴서(50)의 극성을 판별한다.
도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 극성 판별부(144)는 유극성 콘덴서(50)의 정방향 전압(Cha_F)이 유극성 콘덴서(50)의 역방향 전압(│Cha_R│) 이상이면, 유극성 콘덴서(50)의 극성이 양(+)극인 것으로 판별하고, 유극성 콘덴서(50)의 정방향 전압(Cha_F)이 유극성 콘덴서(50)의 역방향 전압(│Cha_R│) 미만이면, 유극성 콘덴서(50)의 극성이 음(-)극인 것으로 판별한다.
이때, 극성 판별부(144)는 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향 전압을 절대 값으로 변환하여 극성을 판별하며, 또한, 절대치 회로를 추가해서 자동적으로 DC 플러스 범위에서만 A/D 변환부(142)를 이용하여 변환하게 하면 분해능이 향상되므로 보다 정밀하게 측정할 수 있게 된다.
도 3a는 유극성 콘덴서의 등가 회로, 도 3b는 유극성 콘덴서에 정방향 전압 펄스를 충전한 후의 측정 결과를 보여주는 그래프 및 도 3c는 유극성 콘덴서에 역방향 전압 펄스를 충전한 후의 측정 결과를 보여주는 그래프를 나타낸다.
이하에서는 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 유극성 콘덴서를 충전한 결과에 따라 유극성 콘덴서의 극성을 검출할 수 있는 원리에 대하여 설명하도록 한다.
도 3a에서와 같이 유극성 콘덴서(50)에는 용량 성분 및 상기 용량 성분과 병렬로 연결된 기생 다이오드 성분이 존재하는데, 정방향의 전압 펄스를 유극성 콘덴서(50)에 충전하면 기생 다이오드 측에는 전류가 흐르지 않고 전부 용량 성분에 전류가 충전되므로 단위 시간당 전압 상승이 빠르게 된다.
이와 반대로, 유극성 콘덴서(50)에 역방향의 전압 펄스를 충전하면 기생 다이오드를 통해 누설되는 전류가 있으므로 정방향의 전압 펄스를 충전할 때보다 전압 상승이 늦게 된다. 따라서, 측정 전압의 절대 값은 어느 용량에서든 정방향의 전압이 역방향 전압보다 크기 때문에 단위 시간당 전압이 증가하는 정도를 비교하여 유극성 콘덴서의 극성을 판별할 수 있게 되는 것이다.
또한, 아래의 [표 1]은 유극성 콘덴서에 전압을 충전 및/또는 방전한 후, 정방향 및 역방향에서의 측정 전압을 보여준다.
Figure 112010068885976-pat00001
[표 1]에 도시한 바와 같이, 유극성 콘덴서에 전압을 충전 및/또는 방전한 후, 정방향 및 역방향에서의 측정 전압을 살펴보면, 유극성 콘덴서의 용량에 관계없이 정방향에서의 절대치 전압이 역방향에서의 절대치 전압보다 항상 크다는 것을 알 수 있다.
한편, 유극성 콘덴서(50)의 충전 시간인 제1 시간(ChaT)은 제한 저항(R)과 유극성 콘덴서(50)의 용량(C)의 시정수(τ=RC)로 결정되고, 측정 전압(Vm : Cha_F, Cha_R)은 하기의 [수학식 1]로 결정된다.
[수학식 1]
Figure 112010068885976-pat00002
여기서, Vc는 충전 전압이다.
이때, 측정 전압(Vm)은 지수관수(exp) 곡선이 되는데, 유극성 콘덴서(50)의 용량에 대하여 충전 시간이 짧거나 제한 저항이 너무 커서 시정수가 1τ(약 63% 충전)에도 못미치면 측정 전압이 작기 때문에 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향 전압의 차이가 현저하게 나타나지 않는다.
이와 반대로, 시정수가 3τ(약 95% 충전) 이상이 되면 전압이 충전 전압 근방의 포화 영역에 이르게 되기 때문에 이때에도 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향 전압의 차이가 현저하게 나타나지 않으므로 유극성 콘덴서(50)를 극성을 올바르게 판별하기 위해서는 유극성 콘덴서(50)의 용량으로부터 충전 시간 및 제한 저항(R)을 1τ ~ 2τ 범위에서 설정해야 한다.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 의한 극성 콘덴서를 방전시킨 후의 측정 결과를 보여주는 그래프를 나타낸다.
도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 전압 인가부(110)는 유극성 콘덴서(50)에 고장을 일으키지 않을 정도의 미소한 전압 펄스를 인가하여 유극성 콘덴서(50)를 충전시킨 후, 충전이 완료되면 제2 시간(DChaT) 동안 방전시킨다.
이하, 기능이 동일한 구성은 제1 실시예에서 설명하였으므로 생략하기로 한다.
제어부(140)는 제2 시간(DChaT) 동안 방전된 유극성 콘덴서(50)의 정방향(DCha_F) 및 역방향 전압(DCha_R)을 측정하고, 상기 측정한 전압을 비교한 결과에 따라 유극성 콘덴서(50)의 극성을 판별한다.
도 4를 참조하여 보다 자세하게 설명하면, A/D 변환부(142)는 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향의 아날로그 전압 값을 디지털 값으로 변환한다.
그리고, 극성 판별부(144)는 A/D 변환부(142)에서 변환된 디지털 형태의 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향의 전압을 비교하고, 상기 비교한 결과에 따라 유극성 콘덴서(50)의 극성을 판별하는데, 유극성 콘덴서(50)의 정방향 전압(DCha_F)이 유극성 콘덴서(50)의 역방향 전압(│DCha_R│) 이상이면, 유극성 콘덴서(50)의 극성이 양(+)극인 것으로 판별하고, 유극성 콘덴서(50)의 정방향 전압(DCha_F)이 유극성 콘덴서(50)의 역방향 전압(│DCha_R│) 미만이면, 유극성 콘덴서(50)의 극성이 음(-)극인 것으로 판별한다.
상술한 바와 같이, 유극성 콘덴서(50)를 충전한 후 방전시켜도 측정 전압의 절대 값은 어느 용량에서든 정방향의 전압이 역방향 전압보다 크기 때문에 이러한 원리를 이용하여 유극성 콘덴서의 극성을 판별할 수 있는 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 본 발명의 제3 일실시예에 의한 유극성 콘덴서를 충전 및 방전시킨 후의 측정 결과를 보여주는 그래프를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에서는 충전 전압, 제2 실시예에서는 방전 전압을 이용하여 유극성 콘덴서(50)의 극성을 판별하였으나, 본 발명의 제3 실시예에서는 충전 및 방전 전압을 모두 이용하여 유극성 콘덴서(50)의 극성을 판별한다.
제어부(140)는 유극성 콘덴서(50)를 제1 시간(ChaT) 동안 충전시킨 후, 유극성 콘덴서(50)의 정방향(Cha_F) 및 역방향 전압(Cha_R)을 측정하여 측정한 전압을 제1 비교한다.
그리고, 제어부(140)는 유극성 콘덴서(50)를 제2 시간(DChaT) 동안 방전시킨 후, 유극성 콘덴서(50)의 정방향(DCha_F) 및 역방향 전압(DCha_R)을 측정하여 측정한 전압을 제2 비교한다.
제어부(140)는 제1 비교한 결과에서 유극성 콘덴서(50)의 정방향 전압(Cha_F)이 유극성 콘덴서(50)의 역방향 전압(│Cha_R│) 이상이고, 제2 비교한 결과에서 유극성 콘덴서의 정방향 전압(DCha_F)이 유극성 콘덴서(50)의 역방향 전압(│DCha_R│) 이상이면, 유극성 콘덴서(50)의 극성이 양(+)극인 것으로 판별한다.
또한, 제어부(140)는 제1 비교한 결과에서 유극성 콘덴서(50)의 정방향 전압(Cha_F)이 유극성 콘덴서(50)의 역방향 전압(│Cha_R│) 미만이고, 제2 비교한 결과에서 유극성 콘덴서의 정방향 전압(DCha_F)이 유극성 콘덴서(50)의 역방향 전압(│DCha_R│) 미만이면, 유극성 콘덴서(50)의 극성이 음(-)극인 것으로 판별한다.
상기한 바와 같이 충전 및 방전 전압을 모두 이용하여 유극성 콘덴서(50)의 극성을 판별하는 이유는 유극성 콘덴서(50)와 측정 단자의 접촉성이 불완전하면 도중에 접촉하거나 도중에 접촉 불량 상태가 되어 유극성 콘덴서(50)의 극성을 잘못 판단할 수 있으므로 충/방전의 양쪽 전압을 모두 비교하여 유극성 콘덴서(50)의 극성을 명확하게 판별한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치의 블록 구성도를 나타낸다.
도 6에 도시한 바와 같이, 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치(200)는 전압 인가부(210), 제한부(220), 증폭부(230), 제어부(240) 및 조절부(250)를 포함하여 구성된다.
이하, 기능이 동일한 구성은 도 1의 일실시예에서 설명하였으므로 생략하기로 한다.
조절부(250)는 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향 전압이 미리 설정된 전압 범위가 되도록 역전압을 발생시켜 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향 전압을 감산 또는 가산시킨다.
즉, 조절부(250)는 정방향 전압 펄스가 인가될 경우에는 증폭부(230)로 인가되는 전류의 일부가 조절부(250)로 흐르도록 하여 유극성 콘덴서(50)의 정방향 전압을 감산시키고, 역방향 전압 펄스가 인가될 경우에는 반대로 증폭부(230)로 전류가 더 인가되도록 하여 유극성 콘덴서(50)의 역방향 전압을 가산시킨다.
보다 자세하게 설명하면, 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향 전압의 차이가 작은 경우에는 두 전압의 차이를 쉽게 판별하기 위해서 증폭부(230)의 증폭도를 크게 해도 좋으나, A/D 변환부(242)에서는 미리 정해진 전압 범위(DC +10/-10V) 내까지의 변환밖에 할 수 없으므로 전압 차이를 확대하기 위하여 증폭률을 크게 할 수만은 없다.
따라서, 증폭도를 크게 했을 때 측정 전압이 미리 정해진 전압 범위(DC +10/-10V) 내에 들어가도록 조절부(250)는 역전압을 발생시켜 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향 전압을 감산 또는 가산시키는 것이다.
한편, 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치(100)는 유극성 콘덴서(50)의 잔류 전압에 의해 오판별을 일으키지 않도록 미리 방전 처리하도록 구성된다.
또한, 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치(100)는 유극성 콘덴서(50)에 여러 번 충전 및 방전을 수행하여 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치(100)가 오판별을 일으키지 않도록 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치를 포함하는 특성 선별 시스템의 블록 구성도를 나타낸다.
도 7에 도시한 바와 같이, 특성 선별 시스템은 공급 장치(70), 극성 판별 장치(100), 극성 전환 장치(300), 측정 장치(400), 배출 장치(500) 및 제어 장치(600)를 포함하여 구성된다.
우선, 유극성 콘덴서(50)는 벌크 상태로 공급 장치(70)에 투입되어 극성이 제각각인 상태에서 극성 판별 장치(100)로 반송되어 극성 판별을 수행하게 한다.
극성 판별 장치(100)는 유극성 콘덴서(50)에 소정의 전압 펄스를 인가하여 충전 및/또는 방전시킨 후, 유극성 콘덴서(50)의 정방향 및 역방향의 전압을 비교한 결과에 따라 유극성 콘덴서(50)의 극성을 판별하여 그 결과를 제어 장치(600)로 전달한다.
극성 판별 장치(100)는 앞에서 설명하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
제어 장치(600)는 극성 판별 장치(100)에서 판별된 극성 정보를 수신하고, 수신된 극성 정보를 이용하여 극성 전환 장치(300)를 제어함으로써 극성 전환을 수행할 수 있게 한다.
즉, 극성 판별 장치(100)에서 판별된 극성 정보는 제어 장치(600)를 통해서 극성 전환 장치(200)로 전달되어 판별된 유극성 콘덴서(50)가 반송되어 오면 극성 전환을 수행할 수 있게 한다.
극성 전환 장치(300)는 판별된 유극성 콘덴서(50)의 극성 정보에 따라 유극성 콘덴서(50)의 극성 전환 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에서 유극성 콘덴서(50)의 극성을 전환해야 할 경우, 유극성 콘덴서(50)의 극성을 전환시킨다.
측정 장치(400)는 유극성 콘덴서(50)의 특성을 측정한다. 즉, 측정 장치(400)에서는 DC 1.5V 정도의 바이어스 전압을 충전한 상태로 C/DF 측정을 실시하거나 여러 종류의 DC 전압을 충전하여 누설 전류 테스트 등의 특성 측정을 수행한다.
이때, 유극성 콘덴서(50)에 전압이 잘못 인가되면 유극성 콘덴서(50)가 파괴될 수 있으므로 극성 판별 및 극성 전환이 반드시 선행되어야 한다.
그리고, 측정 장치(400)에서 측정된 유극성 콘덴서(50)를 배출 장치(500)에서 픽업하여 다음 공정을 수행하도록 한다.
한편, 측정 장치(400)는 극성 판별 장치(100) 및 극성 전환 장치(300)에서 수행하는 일을 모두 수행하도록 구성될 수 있으며, 이럴 경우, 제어 장치(600)를 통해서 일일이 통신하는 번거로움이 사라지게 되는 장점이 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 과정을 보여주는 동작 흐름도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 유극성 콘덴서(50)에 소정의 전압 펄스를 인가한다(S800).
그리고, 유극성 콘덴서(50)를 소정 시간 동안 충전 및/또는 방전시킨다(S810).
다음으로, 유극성 콘덴서(50) 양단의 정방향 및 역방향 전압을 증폭(S820)하고, 증폭된 유극성 콘덴서(50) 양단의 정방향 및 역방향 전압을 디지털 값으로 변환한다(S830).
그 다음으로, 유극성 콘덴서(50)의 정방향 전압이 역방향 전압 이상인지 절대 값을 기준으로 판단(S840)하여 상기 판단한 결과, 유극성 콘덴서(50)의 정방향 전압이 역방향 전압 이상이면(840단계의 '예'), 유극성 콘덴서(50)의 극성을 양극으로 판별한다(S850).
만약, 840단계에서 유극성 콘덴서(50)의 정방향 전압이 역방향 전압 미만이면(840단계의 '예'), 유극성 콘덴서(50)의 극성을 음극으로 판별한다(S860).
여기서, 유극성 콘덴서(50)의 극성을 양극으로 판별한 경우, 도 2에서와 같이 유극성 콘덴서(50)의 +로 표시된 부분의 극성이 양극인 것이고, 유극성 콘덴서(50)의 극성을 음극으로 판별한 경우, 유극성 콘덴서(50)의 +로 표시된 부분의 극성이 음극이라는 것이다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100, 200. 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치
110, 210. 전압 인가부 120, 220. 제한부
130, 230. 증폭부 140, 240. 제어부
142, 242. A/D 변환부 144, 244. 극성 판별부
300. 극성 전환 장치 400. 측정 장치
500. 배출 장치 600. 제어 장치

Claims (18)

  1. 유극성 콘덴서에 소정의 전압 펄스를 인가하는 전압 인가부;
    상기 유극성 콘덴서를 소정 시간 동안 충전 또는 방전시키고, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 측정하여 상기 측정한 전압을 비교한 결과에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 제어부; 및
    상기 측정된 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압이 미리 설정된 전압 범위가 되도록 역전압을 발생시켜 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 감산 또는 가산시키는 조절부를 포함하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 이상이면, 상기 유극성 콘덴서의 극성이 양극인 것으로 판별하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 미만이면, 상기 유극성 콘덴서의 극성이 음극인 것으로 판별하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 증폭하는 증폭부를 포함하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 디지털 값으로 변환하는 A/D 변환부;
    상기 디지털 값으로 변환된 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 비교하고, 상기 비교한 결과에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 극성 판별부를 포함하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유극성 콘덴서로 인가되는 전압 펄스의 크기를 제한하는 제한부를 포함하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압의 절대 값을 측정하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 전압은,
    -0.5V ~ +0.5V인 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유극성 콘덴서를 제1 시간 동안 충전시킨 후, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 측정하여 상기 측정한 전압을 제1 비교하고,
    상기 유극성 콘덴서를 제2 시간 동안 방전시킨 후, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향 전압을 측정하여 상기 측정한 전압을 제2 비교하며,
    상기 제1 및 제2 비교한 결과에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 비교한 결과에서 상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 이상이고,
    상기 제2 비교한 결과에서 상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 이상이면, 상기 유극성 콘덴서의 극성이 양극인 것으로 판별하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 비교한 결과에서 상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 미만이고,
    상기 제2 비교한 결과에서 상기 유극성 콘덴서의 정방향 전압이 상기 유극성 콘덴서의 역방향 전압 미만이면, 상기 유극성 콘덴서의 극성이 음극인 것으로 판별하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 유극성 콘덴서에 소정의 전압 펄스를 인가하여 충전 또는 방전시키고, 상기 유극성 콘덴서의 정방향 및 역방향의 전압을 비교한 결과에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성을 판별하는 극성 판별 장치;
    상기 판별된 유극성 콘덴서의 극성에 따라 상기 유극성 콘덴서의 극성 전환 여부를 판단하여 상기 유극성 콘덴서의 극성을 전환시키는 극성 전환 장치를 포함하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치를 포함하는 특성 선별 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 유극성 콘덴서를 픽업하는 배출 장치를 포함하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치를 포함하는 특성 선별 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 유극성 콘덴서의 특성을 측정하는 측정 장치를 포함하는 유극성 콘덴서의 극성 판별 장치를 포함하는 특성 선별 시스템.
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