KR101433347B1 - A Intelligent power-saving control system and its operational method thereof - Google Patents

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KR101433347B1 KR1020130020735A KR20130020735A KR101433347B1 KR 101433347 B1 KR101433347 B1 KR 101433347B1 KR 1020130020735 A KR1020130020735 A KR 1020130020735A KR 20130020735 A KR20130020735 A KR 20130020735A KR 101433347 B1 KR101433347 B1 KR 101433347B1
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Abstract

The present invention relates to an intelligent power-saving control system and an operating method thereof. To achieve this, the present invention provides an intelligent power-saving control system comprising an intelligent power saving control unit (1), which can minimize power loss by reducing reactive power by power factor compensation and programmable voltage drop control and enables additional power saving control by voltage drop when power loss is increased due to an increase of reactive power caused by the phase difference between current according to the voltage of AC power and a distorted wave generated on a basic sine wave of current. The present invention as configured above can control current using a voltage driven current control device for power saving control and can control current according to voltage shapes as power factor and total harmonic distortion (THD) are caused by the phase difference between current according to input voltages and the generation of a distorted wave. Accordingly, the quality and reliability of a product can be significantly improved to satisfy various needs of consumers who are users, thereby presenting a good image.

Description

지능형 절전 제어 시스템 및 그 운용방법{A Intelligent power-saving control system and its operational method thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an intelligent power saving control system and an operational method thereof,

본 발명은 지능형 절전 제어 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 절전 제어를 위해 전압 구동형 전류제어 소자부를 이용하여 전류를 제어하고, 역률 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)은 입력전압에 따른 전류의 위상의 차이 및 왜형파의 발생이 근본 원인으로 인해 전압파형에 따른 전류를 제어할 수 있도록 한 것이며, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자인 소비자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.
[0001] The present invention relates to an intelligent power saving control system and a method of operating the same, and more particularly, to a power saving control system using a voltage-driven current control element to control a current and a power factor and a total harmonic distortion (THD) The difference of the phase of the current according to the input voltage and the generation of the distortion wave can control the current according to the voltage waveform due to the root cause. As a result, the quality and reliability of the product are greatly improved, Needs), so that it can give a good image.

주지하다시피 전기를 사용하는 모든 장치들은 상용 전원(국내의 경우 AC220V)을 사용하여 원하는 장치의 사용 전원으로 사용한다.As you can see, all devices that use electricity use a commercial power source (AC220V in Korea) and use it as the power source of the desired device.

또한 거의 모든 상용 전원 사용 제품들은 사용하고자 하는 사용 전압의 ±10% 내에서 동작하도록 설계되어 있다.Almost all commercial power supplies are designed to operate within ± 10% of the voltage used.

전 세계의 전력 공급 방법은 실제 수용가로 전력을 공급할 때 변압기로부터 가장 멀리 있는 수용가로 정격 전압(표준 공급 전압의 ±10% 범위 내의 전압)으로 전력을 공급하기 위해서 전력을 +10% 정도 상승하여 전송하게 되므로 변압기로부터 가장 멀리 있는 수용가로 공급되는 전력은 전압 강하가 발생하여 최대 -10%까지의 전압 강하가 발생할 수 있다.The world's power supply method increases the power by + 10% to supply power to the rated voltage (within ± 10% of the standard supply voltage) from the transformer to the consumer when supplying power to the actual customer. , The power supplied to the furthest consumer from the transformer can cause a voltage drop and a voltage drop of up to -10% can occur.

전기를 사용하는 제품의 전력을 절약할 수 있는 방법은 사용 제품의 역률을 개선하거나 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)를 개선하는 역률(Power Factor)를 보정하는 방법과, 사용 부하에 공급되는 전압을 낮추는 전압 강하 방법이 있으며, 지능형 절전 장치는 역률과 THD를 개선하는 역률(Power Factor) 보정 및 Programmable(프로그램 작동이 가능한)하게 전압 강하 조절할 수 있는 지능형 절전 장치이다.There are two ways to save power in a product using electricity: a method to improve the power factor of the product used, a method to correct the power factor that improves the total harmonic distortion (THD) There is a voltage drop method that lowers the voltage. The intelligent power saving device is an intelligent power saving device that can adjust the power factor to improve the power factor and the THD and the programmable voltage drop.

한편, 상기 역률(Power Factor) 보정이란, 전기를 사용하는 기기에 실제로 걸리는 전압과 전류가 얼마나 유효하게 일을 하는가를 나타내는 비율을 의미 하며, 피상 전력에 대한 유효 전력의 비율을 역률이라 한다.On the other hand, the power factor correction refers to a ratio indicating how much the voltage and current actually applied to a device using electricity is effective, and the ratio of the effective power to the apparent power is called a power factor.

이때 유효 전력은, 교류 전원에서 회로 중 코일이나 콘덴서 성분에 의해 전압과 전류 사이에 위상차이가 발생하므로 실제로 유효하게 일을하는 전력(유효 전력)은 전압x전류가 아니고 전압과 동일 방향 성분만큼의 전류(= 전류xCOSθ) 만이 유효하게 일을 하게 된다. 따라서 유효 전력 = 전압x(전류xCOSθ)이며, COSθ를 역률이라 한다.At this time, since the phase difference occurs between the voltage and the current due to the coil or the capacitor component in the circuit in the AC power supply, the effective power is not the voltage x current but the same direction component as the voltage Only the current (= current xCOS?) Effectively works. Therefore, effective power = voltage x (current xCOS?) And COS? Is called power factor.

또한 무효 전력은, 전압과 90도 방향 성분 만큼의 전류(전류xSINθ)와 전압의 곱으로서 기기에서 실제로 아무 일도 하지 않으면서(전력 소비는 없음) 기기의 용량 일부만을 점유하고 있는데 SINθ를 무효율이라 한다.In addition, the reactive power is a product of the voltage and the current (current xSIN?) And the voltage as much as the 90-degree direction component, occupies only a part of the capacity of the device without actually doing anything in the device (no power consumption) do.

아울러 역률의 크기와 의미는, 역율이 크다는 것은 유효 전력이 피상 전력에 근접하는 것으로서 수용가 측면에서 보면 같은 용량의 전기 기기를 최대한 유효하게 이용하는 것을 의미하고, 공급자 측면에서 보면 같은 부하에 대하여 적은 전류를 흘려 보내도 되므로 전압 강하가 적어지고 전원 설비의 이용 효과가 커지는 이점이 있다. 역률이 작아지면 이와 반대의 경우가 발생된다.In addition, the magnitude and meaning of the power factor means that the power factor is close to the apparent power, which means that the electric device of the same capacity is used as effectively as possible from the side of the consumer. It is advantageous in that the voltage drop is reduced and the effect of the use of the power supply facility is increased. If the power factor is small, the opposite happens.

상기한 역률 개선 효과는 다음과 같다.The above power factor improving effect is as follows.

먼저, 전력 회사 측면에서는 전력 계통 안정, 전력 손실 감소, 설비 용량의 효율적 운용, 투자비 경감 등의 효과가 있다.First, from the aspect of electric power companies, it has effects such as stability of power system, reduction of electric power loss, efficient operation of facility capacity, and reduction of investment cost.

그리고 수용가 측면에서는 역률이 개선되면 부하 전류가 감소하게 되어 같은 설비로도 설비 용량에 여유가 생기게 된다. 또한 역률을 개선하면 선로 전류가 줄어들게 되므로 선로에서의 전압 강하는 경감 된다. 또한 역률 개선에 의해 무효 전력이 감소 하므로 전력 손실이 경감 된다. 또한 역률 개선에 의해 전기 요금이 경감 된다.On the customer side, the improvement of the power factor causes the load current to decrease, which leads to a margin in the capacity of the same equipment. Also, as the power factor is improved, the line current is reduced, so that the voltage drop in the line is reduced. In addition, since the reactive power is reduced due to the improvement of the power factor, the power loss is reduced. In addition, the electricity rate is reduced by improving the power factor.

한편, 상기 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)란 전원 주파수에 있는 정현파 파형 외에 전력 설비의 정류 등으로 인한 왜형파(고조파)가 함유된 것을 말하며, 이외에도 외부의 전파 등의 간섭이 포함된 왜형된 전류를 포함한다. 이런 왜형파는 프리에 급수를 이용하여 정현파의 배수로 나타낼 수 있는데(이를 고조파라고 한다.), 일반적으로 배수(차수)가 낮을수록 그 크기가 크며, 높아질수록 그 값이 작아진다. 이러한 왜형파는 부하측에서 발생하여 전원측으로 흘러나가는데, 부하측의 전력기기나 간섭으로 인한 전류가 전원으로 동작하기 때문이다.
Meanwhile, the total harmonic distortion (THD) refers to a sinusoidal waveform at the power supply frequency, a distortion wave (harmonic) due to rectification of the power equipment, and the like. In addition, Lt; / RTI > current. This kind of distortion wave can be represented as a multiple of sinusoidal wave by using a free-series wave (called a harmonic wave). In general, the smaller the wave number, the larger the magnitude. This kind of distortion wave originates from the load side and flows to the power source side, because the power device due to the load side or the current due to the interference operates by the power source.

(선행기술문헌 1) 대한민국 실용신안공고 제1991-0001944호(출원번호 제1988-0012007호)가 공고된바 있다.(Prior Art Document 1) Korean Utility Model Publication No. 1991-0001944 (Application No. 1988-0012007) has been published. (선행기술문헌 2) 대한민국 실용신안등록 제0254803호(출원번호 제2001-0026527호)가 등록된바 있다.(Prior Art Document 2) Korean Utility Model Registration No. 0254803 (Application No. 2001-0026527) has been registered. (선행기술문헌 3) 대한민국 특허등록 제1210854호(출원번호 제2010-0107059호)가 등록된바 있다.(Prior Art Document 3) Korean Patent Registration No. 1210854 (Application No. 2010-0107059) has been registered.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 절전제어부에 입력전압ADC와 출력전압ADC 그리고 전류ADC가 구비되고 아울러 MCU와 입력전압파형조정기와 DC전압발생기 및 가산기가 구비됨을 제1목적으로 한 것이고, 상기한 기술적 구성에 의한 본 발명의 제2목적은 입력 전압, 출력 전압, 사용 전류를 실시간 감시하여 MCU(Micro Controller Unit)를 사용하여 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion) 값을 실시간 계산하여 입력 전압을 전파 정류한 파형의 전압을 자유롭게 조절할 수 있도록 한 것이고, 제3목적은 전압 구동형 전류 제어 소자의 Gate Threshold(문턱) 전압 또는 Gate Cut-off(차단) 전압으로 사용하기 위해 DC 전압 발생기를 사용하여 MCU로 DC 전압 크기를 자유롭게 조절하여 DC 전압 발생기 전압과 입력 전압 파형 조절기 출력 파형을 가산기를 사용하여 두 파형을 합하여 전압 구동형 전류 조절기를 제어하기 위한 신호로 사용하는 것이며, 제4목적은 이와 같은 제어는 입력 전압과 동상으로 전류를 제어함으로서 역률(Power Factor)를 보정할 수 있으며, 제5목적은 따라서 소형화를 구현할 수 있도록 한 것이고, 제6목적은 또한 입력 전압 파형과 동상으로 전류를 자유롭게 제어할 수 있으므로 부하측 사용 전류보다 적은 량의 전류를 공급하면 출력 전압이 강하되므로 원하는 크기의 전압 강하를 손쉽게 구현할 수 있도록 한 것이며, 제7목적은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자인 소비자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 지능형 절전 제어 시스템 및 그 운용방법을 제공한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve all the problems of the related art as described above. The present invention has an input voltage ADC, an output voltage ADC, and a current ADC in a power saving control unit and has an MCU, an input voltage waveform regulator, a DC voltage generator, and an adder And a second object of the present invention based on the technical construction described above is to monitor the input voltage, the output voltage and the used current in real time and to use the MCU (Micro Controller Unit) to monitor the power factor and the total harmonic The third objective is to adjust the gate threshold voltage of the voltage driven type current control device or the gate cut voltage of the voltage driven type current control device so that the voltage of the full wave rectified input voltage can be freely adjusted by calculating the THD (Total Harmonic Distortion) The DC voltage generator can be used to adjust the DC voltage magnitude freely to the MCU for use with the -off (off) voltage, The fourth purpose of this control is to control the power factor by controlling the current in phase with the input voltage. In this case, the output voltage of the regulator is used as a signal for controlling the voltage-driven current regulator by adding the two waveforms using an adder. And the fifth object is to make it possible to implement miniaturization. The sixth object is also to freely control the current in phase with the input voltage waveform. Therefore, when a current smaller than the load side current is supplied, So that the voltage drop of the desired size can be easily implemented. The seventh objective is to improve the quality and reliability of the product, thereby satisfying the various needs of the users, An intelligent power saving control system and a method of operating the same are provided.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 교류 전원의 전압에 따른 전류의 위상 차이 및 전류의 기본 정현파에 왜형파가 발생되어 무효 전력이 증가하여 전력 손실이 증가하게 되면 역률(Power Factor) 보정 및 Programmable(프로그램 작동이 가능한) 전압 강하 제어로 무효 전력을 감소시켜 전력 손실을 최소화하며 전압 강하로 추가적인 전력 절감 제어를 구현할 수 있도록 한 지능형 절전제어부;가 포함됨을 특징으로 하는 지능형 절전 제어 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, when a phase difference between currents according to a voltage of an AC power source and a distortion wave are generated in a fundamental sinusoidal wave of a current to increase reactive power and increase power loss, a power factor correction and a programmable And an intelligent power saving control unit for minimizing power loss by reducing the reactive power by the voltage drop control and enabling the additional power saving control by the voltage drop to be realized.

또한 본 발명은 지능형 절전제어부에 포함된 절전제어부가 실시간 검사한 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)을 기본으로 전압과 동상으로 전류를 제어하되, 전압 구동형 전류제어소자를 이용하여 전류를 제어하고 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)는 입력전압에 따른 전류의 위상의 차이 및 왜형파의 발생이 근본 원인으로 전압파형에 따른 전류를 제어함을 특징으로 하는 지능형 절전 제어 시스템의 운용방법을 제공한다.
Further, the present invention controls a current in the same phase with a voltage based on a power factor and a total harmonic distortion (THD) detected in real time by a power saving control unit included in the intelligent power saving control unit, The power factor and total harmonic distortion (THD) control the current according to the voltage waveform as the root cause of the difference of the phase of the current according to the input voltage and the generation of the distortion wave. And an operating method of the intelligent power saving control system.

상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 절전제어부에 입력전압ADC와 출력전압ADC 그리고 전류ADC가 구비되고 아울러 MCU와 입력전압파형조정기와 DC전압발생기 및 가산기가 구비되도록 한 것이다.As described above in detail, according to the present invention, an input voltage ADC, an output voltage ADC, and a current ADC are provided in a power saving control unit, and an MCU, an input voltage waveform regulator, a DC voltage generator, and an adder are provided.

상기한 기술적 구성에 의한 본 발명은 입력 전압, 출력 전압, 사용 전류를 실시간 감시하여 MCU(Micro Controller Unit)를 사용하여 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion) 값을 실시간 계산하여 입력 전압을 전파 정류한 파형의 전압을 자유롭게 조절할 수 있도록 한 것이다.According to the present invention, the power factor and total harmonic distortion (THD) values are calculated in real time using an MCU (Micro Controller Unit) in real time by monitoring input voltage, output voltage, So that the voltage of the waveform of the full-wave rectified input voltage can be freely adjusted.

또한 본 발명은 전압 구동형 전류 제어 소자의 Gate Threshold(문턱) 전압 또는 Gate Cut-off(차단) 전압으로 사용하기 위해 DC 전압 발생기를 사용하여 MCU로 DC 전압 크기를 자유롭게 조절하여 DC 전압 발생기 전압과 입력 전압 파형 조절기 출력 파형을 가산기를 사용하여 두 파형을 합하여 전압 구동형 전류 조절기를 제어하기 위한 신호로 사용하는 것이다.The present invention also provides a method of controlling a DC voltage generator by freely adjusting a DC voltage magnitude to an MCU using a DC voltage generator for use as a gate threshold voltage or a gate cut-off voltage of a voltage driven current control device, Input voltage The waveform regulator output waveform is used as a signal to control the voltage-driven current regulator by adding two waveforms using an adder.

본 발명에서의 이와 같은 제어는 입력 전압과 동상으로 전류를 제어함으로서 역률(Power Factor)를 보정할 수 있도록 한 것이다.This control according to the present invention allows the power factor to be corrected by controlling the current in phase with the input voltage.

따라서 본 발명은 제품의 소형화를 구현할 수 있도록 한 것이다.Therefore, the present invention enables miniaturization of the product.

더하여 본 발명은 입력 전압 파형과 동상으로 전류를 자유롭게 제어할 수 있으므로 부하측 사용 전류보다 적은 량의 전류를 공급하면 출력 전압이 강하되므로 원하는 크기의 전압 강하를 손쉽게 구현할 수 있도록 한 것이다.In addition, since the present invention can freely control the current in the same phase as the input voltage waveform, if the current is less than the current used on the load side, the output voltage drops, so that the desired voltage drop can be implemented easily.

본 발명은 상기한 효과로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자인 소비자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.
The present invention greatly improves the quality and reliability of a product due to the above-mentioned effects, and thus is a very useful invention that can provide a good image by satisfying various needs of consumers who are users.

이하에서는 이러한 효과 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 적용된 지능형 절전 제어 시스템의 전체 구성도.
도 2 는 본 발명에 적용된 지능형 절전 제어 시스템의 요부 구성도.
도 3 은 본 발명 입력전압파형으로,
(a)는 입력신호 그래프이고,
(b)는 출력파형의 그래프이다.1 is an overall configuration diagram of an intelligent power saving control system applied to the present invention;
2 is a block diagram of a main part of an intelligent power saving control system applied to the present invention.
3 is an input voltage waveform of the present invention,
(a) is an input signal graph,
(b) is a graph of the output waveform.

본 발명에 적용된 지능형 절전 제어 시스템 및 그 운용방법은 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.The intelligent power saving control system and its operation method applied to the present invention are configured as shown in Figs. 1 to 3.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

먼저, 본 발명은 교류 전원의 전압에 따른 전류의 위상 차이 및 전류의 기본 정현파에 왜형파가 발생되어 무효 전력이 증가하여 전력 손실이 증가하게 되면 역률(Power Factor) 보정 및 Programmable(프로그램 작동이 가능한) 전압 강하 제어로 무효 전력을 감소시켜 전력 손실을 최소화하며 전압 강하로 추가적인 전력 절감 제어를 구현할 수 있도록 한 지능형 절전제어부(1)가 구비된 지능형 절전 제어 시스템을 제공한다.First, according to the present invention, when a phase difference between currents according to a voltage of an AC power source and a distortion wave is generated in a fundamental sinusoidal wave of a current to increase reactive power and increase power loss, a power factor correction and a programmable The present invention provides an intelligent power saving control system including an intelligent power saving control unit 1 that can reduce reactive power by minimizing power loss by voltage drop control and realize additional power saving control by voltage drop.

이때 본 발명에 적용된 상기 지능형 절전제어부(1)는 도 1 과 같이 구성된다.At this time, the intelligent power saving control unit 1 applied to the present invention is configured as shown in FIG.

즉, 제어기 전원 입력부(Live, Neutral 단자)와 연결되어 입력 전원의 전압을 감시하는 입력전압감지부(10)가 구비된다.That is, the input voltage sensing unit 10 is connected to the controller power input unit (Live, Neutral terminal) to monitor the voltage of the input power source.

이때 상기 입력전압감지부(10)는 교류 입력 전압을 ADC를 사용하여 사용 전압의 Peak-to-Peak 및 RMS 값을 Check하고, ADC 입력 범위에 내에서 동작할 수 있도록 전압을 분배하여 절전 제어부의 입력 전압 감지 ADC에 입력하여 입력 전압을 실시간 감시한다.At this time, the input voltage sensing unit 10 checks the peak-to-peak and the RMS value of the operating voltage using the ADC, and distributes the voltage so as to operate within the ADC input range, Input Voltage Detection Input to the ADC to monitor the input voltage in real time.

그리고 전원 출력부(Load_live, Load_Neutral 단자)와 연결되어 출력 전압을 감시하는 출력전압감지부(20)가 구비된다.And an output voltage sensing unit 20 connected to the power output unit (Load_live, Load_Neutral terminal) to monitor the output voltage.

이때 상기 출력전압감지부(20)는 절전 제어 부의 제어에 의해 전압 구동형 전류 제어 소자 부에 의해 출력되는 출력 전압을 실시간 감시하기 위해 출력 전압의 Peak-to-Peak 및 RMS 값을 Check할 수 있도록 ADC 입력 범위에 내에서 동작할 수 있도록 전압을 분배하여 절전 제어부의 출력 전압 감지 ADC에 입력하여 출력 전압을 실시간 감시한다.At this time, the output voltage sensing unit 20 can check the peak-to-peak and the RMS value of the output voltage in order to monitor the output voltage output by the voltage-driven current control unit under the control of the power saving control unit The voltage is distributed to operate within the ADC input range and input to the output voltage sensing ADC of the power saving controller to monitor the output voltage in real time.

또한 전류 사용량을 감시하기 위한 전류감지부(30)가 구비된다.And a current sensing unit 30 for monitoring current consumption.

이때 상기 전류감지부(30)는 전자 유도 방식의 CT(Current Transformer) 와 전류 자기 효과를 이용한 Hall Current Sensor 또는 Shunt 저항과 같이 전류량을 감지할수 있는 센서를 사용하여 절전 제어 부의 전류 감시용 ADC의 입력 범위 내에서 동작하도록 조정하여 절전 제어부의 전류 감시 ADC에 입력하여 실시간으로 전류를 감시한다. At this time, the current sensing unit 30 uses a CT (Current Transformer) of an electromagnetic induction type and a Hall current sensor using a current magnetic effect or a sensor capable of sensing a current amount such as a shunt resistor, And input to the current monitoring ADC of the power saving control unit to monitor the current in real time.

아울러 전압구동형 전류제어소자를 사용하기 위한 전파정류회로부(40)가 구비된다.Further, a full-wave rectification circuit portion 40 for using a voltage-driven current control element is provided.

이때 상기 전파정류부(40)는 다양한 종류의 Power FET 및 IGBT와 같은 전압 구동형 전류 제어 소자를 이용하여 Positive 제어를 하기 위하여 전파 정류 회로를 사용하는 것으로 교류전원 스위치를 구성하기 위한 회로이다. 그리고 전파정류회로에 사용되는 소자는 TR, TRAC와 같은 전류제어소자가 아닌 FET, IGBT와 같은 전압 구동형 전류제어소자를 사용하는 것을 나타낸 것이다. 또한 우리가 사용하는 교류전원은 단상인 경우 Live선과 Neutral선으로 구성되되 Live선은 전원공급선이고 Neutral선은 전원공급자측의 접지선이며, 전기가 흐르기 위해 Live선과 Neutral선에 부하가 폐회로가 구성되고, 국내의 전원공사시 Live선과 Neutral을 구별하지 않으므로 Live선과 Neutral선을 임의로 표시한 것이다.At this time, the full-wave rectification unit 40 uses a full-wave rectification circuit to perform positive control by using voltage-driven current control devices such as various types of power FETs and IGBTs, thereby constituting an AC power switch. The device used in the full-wave rectification circuit shows that a voltage-driven current control device such as an FET or an IGBT is used instead of a current control device such as TR or TRAC. In addition, the AC power source that we use is composed of Live line and Neutral line in case of single phase, Live line is power supply line, Neutral line is ground line of power supply supplier, Live line and Neutral line are arbitrarily displayed because live line and Neutral are not distinguished in domestic power supply construction.

더하여 전파정류회로부(40)와 연결되는 전압구동형 전류제어소자부(50)가 구비된다.In addition, a voltage-driven current control device section 50 connected to the full-wave rectification circuit section 40 is provided.

이때 상기 전압구동형 전류제어소자부(50)는 전압 구동형 전류 제어 소자 부는 다양한 종류의 Power FET 및 IGBT와 같은 절연 Gate를 구조를 갖고 있으며 전압 구동형 전류 제어 소자를 사용한다.In this case, the voltage-driven current control device part 50 has a structure of an insulated gate such as various kinds of power FETs and IGBTs, and uses a voltage-driven current control device.

마지막으로 전압구동형 전류제어소자부(50)와 연결되는 절전제어부(60)가 구비되는 것으로, 절전 제어부의 구성은 입력전압 ADC, 출력 전압 ADC, 전류 ADC, MCU, 입력 전압 파형 조절기, DC 전압 발생기, 가산기로 구성된다. Finally, a power-saving control unit 60 connected to the voltage-driven current control unit 50 is provided. The configuration of the power-saving control unit includes an input voltage ADC, an output voltage ADC, a current ADC, an MCU, Generator, and adder.

상기한 본원발명 절전제어부(60)의 보다 구체적인 구성은 도 2 와 같이 구성된다.A more specific configuration of the power saving control unit 60 according to the present invention is configured as shown in FIG.

즉, 일측에 연결된 입력전압ADC(61)와 출력전압ADC(62) 그리고 전류ADC(63)의 출력을 받아 실시간 입력전압, 출력전압, 전류를 감시하고 이들 값을 이용하여 실시간으로 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)를 계산하여 감시하는 MCU(Micro Controller Unit)(64)가 구비된다.That is, it receives the output of the input voltage ADC 61, the output voltage ADC 62 and the current ADC 63 connected to one side and monitors the real time input voltage, the output voltage and the current. Using these values, the power factor And an MCU (Micro Controller Unit) 64 for calculating and monitoring total harmonic distortion (THD).

그리고 상기 MCU(Micro Controller Unit)(64)의 타측에 연결되며, 입력전압을 전파 정류하여 전압 크기를 MCU 제어로 정류 파형의 크기를 자유롭게 조절할 수 있고 입력 전압 파형과 동상으로 전압 구동형 전류 제어 소자의 전류를 제어하는 입력전압파형조정기(65)가 구비된다.And is connected to the other side of the microcontroller unit (MCU) 64. The voltage of the rectified current waveform can be freely adjusted by full-wave rectification of the input voltage to control the voltage magnitude by the MCU, And an input voltage waveform adjuster 65 for controlling the current of the input voltage waveform.

아울러 상기 MCU(Micro Controller Unit)(64)의 타측에 연결되며, MCU의 제어에 의해 DC 전압을 자유롭게 조절하고 전압 구동형 전류 제어소자의 Gate Threshold(문턱) 전압 또는 Gate Cut-off(차단) 전압을 조절하는 DC전압발생기(66)가 구비된다.And is connected to the other side of the microcontroller unit (MCU) 64. The DC voltage is freely controlled under the control of the MCU and the Gate Threshold voltage or Gate Cut-off voltage A DC voltage generator 66 for adjusting the DC voltage is provided.

마지막으로 본 발명은 상기 입력전압파형조정기(65) 및 DC전압발생기(66)와 연결되며, DC전압발생기(66) 출력과 입력전압 파형조절기(65)의 출력 값을 더하여 전압 구동형전류제어 소자부(50)의 전류제어신호로 사용하는 가산기(67)가 구비되어 지능형 절전 제어 시스템이 이루어지게 된다.Finally, the present invention is connected to the input voltage waveform regulator 65 and the DC voltage generator 66, and adds the output of the DC voltage generator 66 and the output voltage of the input voltage waveform regulator 65, And an adder 67 used as a current control signal of the control unit 50, so that an intelligent power saving control system is provided.

한편 본 발명에 적용된 입력전압ADC(61)은 ADC 입력 범위로 조정된 입력 전압 감지 부의 전압 강하된 전압을 입력받아 Scale Factor로 보정하여 입력 전압을 실시간 감시하기 위해 사용한다.The input voltage ADC 61 applied to the present invention is used for real-time monitoring of the input voltage by correcting the voltage dropped voltage of the input voltage sensing unit adjusted to the ADC input range by a scale factor.

또한 본 발명에 적용된 출력전압ADC(62)는 ADC 입력 범위로 조정된 출력 전압 감지 부의 전압 강하된 전압을 입력 받아 Scale Factor로 보정하여 출력 전압을 실시간 감시하기 위해 사용한다.In addition, the output voltage ADC 62 applied to the present invention is used for real-time monitoring of the output voltage by correcting the voltage dropped voltage of the output voltage sensing unit adjusted to the ADC input range by a scale factor.

또한 본 발명에 적용된 전류ADC(63)는 ADC 입력 범위로 조정된 CT(Current Transformer) 또는 Shunt 저항 출력 값을 입력 받아 Scale Factor로 보정하여 전류량을 실시간 감시하기 위해 사용한다.The current ADC 63 applied to the present invention is used for real time monitoring of the current amount by receiving a current transformer (CT) or a shunt resistance value adjusted to an ADC input range and correcting it with a scale factor.

또한 본 발명에 적용된 MCU(64)는 입력 전압 ADC, 출력 전압 ADC, 전류 ADC의 출력을 받아 실시간으로 입력 전압, 출력 전압, 전류를 감시하며, 또한 이들 값을 이용하여 실시간으로 역률 및 THD값을 계산하여 감시한다. 또한 계산된 역률 및 THD 값을 이용하여 DC 전압 발생기를 이용하여 DC 전압을 조정하며, 입력 전압 파형 발생기를 이용하여 입력 전압 파형과 동상의 전압 파형을 원하는 크기로 자유롭게 조절한다.The MCU 64 applied to the present invention monitors the input voltage, the output voltage, and the current in real time in response to the output of the input voltage ADC, the output voltage ADC, and the current ADC. The MCU 64 monitors the power factor and the THD value Calculate and monitor. Also, DC voltage is adjusted by using DC voltage generator using calculated power factor and THD value, and input voltage waveform and voltage waveform of same phase are freely adjusted to a desired size by using input voltage waveform generator.

또한 본 발명에 적용된 DC 전압 발생기(66)는 MCU의 제어에 의해 DC 전압을 자유롭게 조절할 수 있으며 전압 구동형 전류 제어 소자의 Gate Threshold 전압 또는 Gate Cut-off 전압을 조절한다.The DC voltage generator 66 applied to the present invention can freely adjust the DC voltage under the control of the MCU and adjusts the gate threshold voltage or gate cut-off voltage of the voltage driven current control device.

또한 본 발명에 적용된 입력 전압 파형 조정기(65)는 입력 전압을 전파 정류 하여 전압 크기를 MCU 제어로 정류 파형의 크기를 자유롭게 조절할 수 있으며, 입력 전압 파형과 동상으로 전압 구동형 전류 제어 소자의 전류를 제어하기 위하여 사용된다.The input voltage waveform adjuster 65 according to the present invention can freely adjust the magnitude of the rectified waveform by controlling the voltage magnitude by the full-wave rectification of the input voltage and controlling the current of the voltage driven current control device in phase with the input voltage waveform Is used for control.

특히 상기 입력 파형 조정기(65)는 도 3 에 도시된 바와 같이 입력 전압의 파형은 (a)입력 신호 파형이며, 전파 정류한 파형은 (b)출력 파형과 같이 된다.In particular, as shown in FIG. 3, the waveform of the input voltage of the input waveform adjuster 65 is (a) the waveform of the input signal, and the wave rectified waveform becomes (b) the output waveform.

그리고 (b)출력 파형을 전압 구동형 전류 제어 소자를 제어하기 적당한 전압 크기로 조정하며, MCU에 의해 자유롭게 조절한다.And (b) the output waveform is adjusted to a voltage magnitude suitable for controlling the voltage-driven current control device, and is freely adjusted by the MCU.

마지막으로 가산기(67)는 DC 전압 발생기 출력과 입력 전압 파형 조절기의 출력 값을 더하여 전압 구동형 전류제어 소자의 전류 제어 신호로 사용한다.
Finally, the adder 67 adds the output of the DC voltage generator and the output voltage of the input voltage waveform regulator to use it as a current control signal for the voltage-driven current control element.

한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
It is to be understood that the invention is not to be limited to the specific forms thereof which are to be described in the foregoing description, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

상기와 같이 구성된 본 발명 지능형 절전 제어 시스템 및 그 운용방법의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effect of the intelligent power saving control system and the operation method of the present invention will be described.

우선, 본 발명은 입력 전압 감지 부와 출력 전압 감지 부, 전류 감지 부를 이용하여 전자식 전기 meter 기능을 구현하여 사용 부하의 역률 및 THD를 검사하며, 부하에 공급되는 전압 및 전류 량을 실시간으로 감시한다. 이때 부하에 공급되는 전류, 전압, 역률 및 THD를 실시간으로 확인하여 다음과 같이 절전 제어한다. 상기 절전 제어는 실시간 검사한 역률 및 THD를 기본으로 전압과 동상으로 전류를 제어 함으로서 구현하며, 제어 방법은 다음과 같다.First, the present invention realizes an electronic electric meter function by using an input voltage sensing unit, an output voltage sensing unit, and a current sensing unit to check a power factor and a THD of a used load, and monitors a voltage and a current supplied to a load in real time . At this time, the current, voltage, power factor and THD supplied to the load are checked in real time and the power saving control is performed as follows. The power saving control is implemented by controlling the current in phase with the voltage based on the power factor and THD detected in real time, and the control method is as follows.

즉, 본 발명은 절전 제어를 위해 전압 구동형 전류제어 소자부를 이용하여 전류를 제어하고, 역률 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)은 입력전압에 따른 전류의 위상의 차이 및 왜형파의 발생이 근본 원인으로 인해 전압파형에 따른 전류를 제어할 수 있도록 한 것이다.That is, the present invention controls the current using a voltage-driven current control element for power saving control, and the power factor and the total harmonic distortion (THD) are determined by the difference of the phase of the current according to the input voltage, This root cause is to control the current according to the voltage waveform.

이를 위해 본 발명은 지능형 절전제어부(1)에 포함된 절전제어부(60)가 실시간 검사한 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)을 기본으로 전압과 동상으로 전류를 제어하되, 전압 구동형 전류제어소자를 이용하여 전류를 제어하고 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)는 입력전압에 따른 전류의 위상의 차이 및 왜형파의 발생이 근본 원인으로 전압파형에 따른 전류를 제어하게 된다.To this end, the present invention controls a current in the same phase as a voltage based on a power factor and a total harmonic distortion (THD) inspected in real time by the power saving control unit 60 included in the intelligent power saving control unit 1 , Voltage-controlled current control device is used to control the current, and the power factor and total harmonic distortion (THD) are caused by the difference of the phase of the current according to the input voltage and the generation of the distortion wave, Thereby controlling the current according to the waveform.

이하에서 본 발명에 적용된 상기 지능형 절전 제어 시스템의 운용방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of operating the intelligent power saving control system applied to the present invention will be described in detail.

먼저, MCU(Micro Controller Unit)(64)가 입력전압ADC(61)와 출력전압ADC(62) 그리고 전류ADC(63)의 출력을 받아 실시간 입력전압, 출력전압, 전류를 감시하고 이들 값을 이용하여 실시간으로 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)를 계산하여 감시하는 단계를 거친다.First, a microcontroller unit (MCU) 64 receives the output of the input voltage ADC 61, the output voltage ADC 62 and the current ADC 63 to monitor the real time input voltage, the output voltage and the current, The power factor and the total harmonic distortion (THD) are calculated and monitored in real time.

이후 입력전압파형조정기(65)가 입력 전압 파형과 동상으로 전압 구동형 전류 제어 소자의 전류를 제어하거나 또는 DC전압발생기(66)가 전압 구동형 전류 제어소자의 Gate Threshold(문턱) 전압 또는 Gate Cut-off(차단) 전압을 조절하는 단계를 거친다.The input voltage waveform adjuster 65 controls the current of the voltage-driven current control element in phase with the input voltage waveform or the DC voltage generator 66 controls the gate threshold voltage of the voltage-driven current control element or Gate Cut -off (cutoff) voltage is adjusted.

이어서 DC전압발생기(66) 출력과 입력전압 파형조절기(65)의 출력 값을 더하여 전압 구동형전류제어 소자부(50)의 전류제어신호로 사용하는 단계를 거쳐 지능형 절전 제어 시스템을 운용하게 된다.Then, the output of the DC voltage generator 66 and the output voltage of the input voltage waveform adjuster 65 are added together to be used as a current control signal for the voltage-driven current control element unit 50 to operate the intelligent power saving control system.

이때 상기 입력전압ADC(61)는 교류 입력 전압을 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 사용하여 사용 전압의 피크투피크(Peak-to-Peak) 및 실효전류(RMS: root mean square) 값을 체크(Check)하고, ADC 입력 범위에 내에서 동작할 수 있도록 전압을 분배하여 절전 제어부의 입력 전압 감지 ADC에 입력하여 입력 전압을 실시간 감시함이 바람직하다.At this time, the input voltage ADC 61 uses an analog-to-digital converter (ADC) to check the peak-to-peak and the root mean square (RMS) It is preferable to divide the voltage so as to operate within the ADC input range and to input the input voltage into the ADC of the power saving control unit to monitor the input voltage in real time.

그리고 상기 출력전압ADC(62)는 ADC 입력범위로 조정된 출력전압 감지부의 전압 강하된 전압을 입력받아 환산계수(Scale Factor)로 보정하여 출력전압을 실시간 감시하게 된다.The output voltage ADC 62 receives the voltage dropped voltage of the output voltage sensing unit adjusted to the ADC input range, corrects the voltage drop to a scale factor, and monitors the output voltage in real time.

또한 상기 전류ADC(63)는 ADC 입력범위로 조정된 전류 유도 방식의 변류기(CT: Current Transformer) 와 전류 자기 효과를 이용한 Hall Current Sensor 또는 분류기(Shunt) 저항과 같은 전류를 감지항수 있는 센서의 출력 값을 입력받아 환산계수(Scale Factor)로 보정하여 전류량을 실시간 감시하게 된다.In addition, the current ADC 63 may include a current transformer (CT) adjusted to an ADC input range and a Hall Current sensor or a current mirror effect sensor using a current magnetic effect, Value is input and corrected to a scale factor to monitor the amount of current in real time.

상기한 본 발명의 지능형 절전 제어는 입력 전압, 출력 전압, 사용 전류를 실시간 감시하여 MCU를 사용하여 역률 및 THD 값을 실시간 계산하여 입력 전압을 전파 정류한 파형의 전압을 자유롭게 조절하며, 또한 전압 구동형 전류 제어 소자의 Gate Threshold 전압 또는 Gate Cut-off 전압으로 사용하기 위해 DC 전압 발생기를 사용하여 MCU로 DC 전압 크기를 자유롭게 조절하여 dc 전압 발생기 전압과 입력 전압 파형 조절기 출력 파형을 가산기를 사용하여 두 파형을 합하여 전압 구동형 전류 조절기를 제어하기 위한 신호로 사용한다.The intelligent power saving control of the present invention monitors the input voltage, output voltage, and current in real time, calculates the power factor and the THD value by using the MCU in real time, freely adjusts the voltage of the full wave rectified input voltage, DC voltage generator can be used for gate threshold voltage or gate cut-off voltage of the current control device to freely adjust the DC voltage level to the MCU so that the dc voltage generator voltage and the input voltage waveform regulator output waveform The waveform is used as a signal to control the voltage-driven current regulator.

그리고 이와 같은 제어는 입력 전압과 동상으로 전류를 제어함으로서 Power Factor를 보정할 수 있으며, 소형화를 구현할 수 있고, 또한 입력 전압 파형과 동상으로 전류를 자유롭게 제어할 수 있으므로 부하측 사용 전류보다 적은 량의 전류를 공급하면 출력 전압이 강하되므로 원하는 크기의 전압 강하를 손쉽게 구현할 수 있다.
This control can compensate the power factor by controlling the current with the same phase as the input voltage, and it can realize miniaturization and freely control the current in the same phase with the input voltage waveform. Therefore, The output voltage is lowered, so that a desired voltage drop can be implemented easily.

본 발명 지능형 절전 제어 시스템 및 그 운용방법의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으로, 특히 이와 같은 본원발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.
The technical idea of the intelligent power saving control system and the operation method of the present invention is that the same result can be repeatedly practiced. Especially, by implementing the present invention as described above, it is worth protecting because it can contribute to industrial development by promoting technological development.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 지능형 절전제어부 10: 입력전압감지부
20: 출력전압감지부 30: 전류감지부
40: 전파정류부 50: 전압구동형 전류제어소자부
60: 절전제어부 67: 가산기Description of the Related Art
1: intelligent power saving control unit 10: input voltage sensing unit
20: output voltage sensing unit 30: current sensing unit
40: full-wave rectification section 50: voltage-driven current control element section
60: power saving control unit 67: adder

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 교류 전원의 전압에 따른 전류의 위상 차이 및 전류의 기본 정현파에 왜형파가 발생되어 무효 전력이 증가하여 전력 손실이 증가하게 되면 역률(Power Factor) 보정 및 Programmable(프로그램 작동이 가능한) 전압 강하 제어로 무효 전력을 감소시켜 전력 손실을 최소화하며 전압 강하로 추가적인 전력 절감 제어를 구현할 수 있도록 한 지능형 절전제어부가 포함되되, 상기 지능형 절전제어부는, 제어기 전원 입력부(Live, Neutral 단자)와 연결되어 입력 전원의 전압을 감시하는 입력전압감지부; 전원 출력부(Load_live, Load_Neutral 단자)와 연결되어 출력 전압을 감시하는 출력전압감지부; 전류 사용량을 감시하기 위한 전류감지부; 전압구동형 전류제어소자를 사용하기 위한 전파정류회로부; 전파정류회로부와 연결되는 전압구동형 전류제어소자부; 및 전압구동형 전류제어소자부와 연결되는 절전제어부;가 포함된 지능형 절전 제어 시스템에 있어서,
상기 절전제어부(60)는,
일측에 연결된 입력전압ADC(61)와 출력전압ADC(62) 그리고 전류ADC(63)의 출력을 받아 실시간 입력전압, 출력전압, 전류를 감시하고 이들 값을 이용하여 실시간으로 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)를 계산하여 감시하는 MCU(Micro Controller Unit)(64);
상기 MCU(Micro Controller Unit)(64)의 타측에 연결되며, 입력전압을 전파 정류하여 전압 크기를 MCU 제어로 정류 파형의 크기를 자유롭게 조절할 수 있고 입력 전압 파형과 동상으로 전압 구동형 전류 제어 소자의 전류를 제어하는 입력전압파형조정기(65);
상기 MCU(Micro Controller Unit)(64)의 타측에 연결되며, MCU의 제어에 의해 DC 전압을 자유롭게 조절하고 전압 구동형 전류 제어소자의 Gate Threshold(문턱) 전압 또는 Gate Cut-off(차단) 전압을 조절하는 DC전압발생기(66); 및
상기 입력전압파형조정기(65) 및 DC전압발생기(66)와 연결되며, DC전압발생기(66) 출력과 입력전압 파형조절기(65)의 출력 값을 더하여 전압 구동형전류제어 소자부(50)의 전류제어신호로 사용하는 가산기(67);가 포함됨을 특징으로 하는 지능형 절전 제어 시스템.
Power factor correction and Programmable (programmable) voltage drop control when the phase difference of the current according to the voltage of the AC power source and the power loss due to the increase of the reactive power due to the generation of the distortion wave in the basic sine wave of the current The intelligent power saving control unit is connected to the controller power input unit (Live, Neutral terminal) to minimize the power loss by reducing the reactive power and to implement the additional power saving control with the voltage drop. An input voltage sensing unit for monitoring a voltage; An output voltage sensing unit connected to the power output unit (Load_live, Load_Neutral terminal) to monitor the output voltage; A current sensing unit for monitoring current consumption; A full-wave rectification circuit section for using a voltage-driven current control element; A voltage-driven current control element connected to the full-wave rectification circuit; And a power saving control unit connected to the voltage-driven current control unit, the intelligent power saving control system comprising:
The power saving control unit (60)
The input voltage ADC 61, the output voltage ADC 62 and the current ADC 63 connected to one side are monitored for real time input voltage, output voltage and current, and the power factor An MCU (Micro Controller Unit) 64 for calculating and monitoring total harmonic distortion (THD);
And is connected to the other side of the microcontroller unit (MCU) 64. The voltage of the rectified current waveform can be freely adjusted by full-wave rectification of the input voltage to control the magnitude of the MCU, An input voltage waveform adjuster 65 for controlling the current;
And is connected to the other side of the microcontroller unit (MCU) 64. The MCU controls the DC voltage freely and controls the gate threshold voltage or the gate cut-off voltage of the voltage-driven current control device A regulating DC voltage generator 66; And
The DC voltage generator 66 is connected to the input voltage waveform adjuster 65 and the DC voltage generator 66 and adds the output of the DC voltage generator 66 and the output voltage of the input voltage waveform adjuster 65, And an adder (67) used as a current control signal.
삭제delete 지능형 절전제어부에 포함된 절전제어부가 실시간 검사한 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)을 기본으로 전압과 동상으로 전류를 제어하되, 전압 구동형 전류제어소자를 이용하여 전류를 제어하고 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)는 입력전압에 따른 전류의 위상의 차이 및 왜형파의 발생이 근본 원인으로 전압파형에 따른 전류를 제어하는 지능형 절전 제어 시스템의 운용방법에 있어서,
상기 지능형 절전 제어 시스템의 운용방법은,
MCU(Micro Controller Unit)(64)가 입력전압ADC(61)와 출력전압ADC(62) 그리고 전류ADC(63)의 출력을 받아 실시간 입력전압, 출력전압, 전류를 감시하고 이들 값을 이용하여 실시간으로 역률(Power Factor) 및 전고조파왜곡(THD: Total Harmonic Distortion)를 계산하여 감시하는 단계;
이후 입력전압파형조정기(65)가 입력 전압 파형과 동상으로 전압 구동형 전류 제어 소자의 전류를 제어하거나 또는 DC전압발생기(66)가 전압 구동형 전류 제어소자의 Gate Threshold(문턱) 전압 또는 Gate Cut-off(차단) 전압을 조절하는 단계; 및
이어서 DC전압발생기(66) 출력과 입력전압 파형조절기(65)의 출력 값을 더하여 전압 구동형전류제어 소자부(50)의 전류제어신호로 사용하는 단계;가 포함됨을 특징으로 하는 지능형 절전 제어 시스템의 운용방법.
The power saving control unit included in the intelligent power saving control unit controls the current in the same phase with the voltage based on the power factor and the total harmonic distortion (THD) detected in real time, Power Factor and Total Harmonic Distortion (THD: Total Harmonic Distortion) is an intelligent power saving control system that controls the current according to the voltage waveform due to the difference of the phase of the current according to the input voltage and the generation of the distortion wave. In the operation method of the present invention,
A method of operating the intelligent power saving control system,
A microcontroller unit (MCU) 64 receives the output of the input voltage ADC 61, the output voltage ADC 62 and the current ADC 63 to monitor the real time input voltage, output voltage and current, Calculating and monitoring a power factor and a total harmonic distortion (THD);
The input voltage waveform adjuster 65 controls the current of the voltage-driven current control element in phase with the input voltage waveform or the DC voltage generator 66 controls the gate threshold voltage of the voltage-driven current control element or the gate cut adjusting an off (blocking) voltage; And
And using the output of the DC voltage generator 66 and the output voltage of the input voltage waveform adjuster 65 as a current control signal for the voltage-driven current control element unit 50. The intelligent power- How to operate.
청구항 5 에 있어서,
상기 입력전압ADC(61)는 교류 입력 전압을 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 사용하여 사용 전압의 피크투피크(Peak-to-Peak) 및 실효전류(RMS: root mean square) 값을 체크(Check)하고, ADC 입력 범위에 내에서 동작할 수 있도록 전압을 분배하여 절전 제어부의 입력 전압 감지 ADC에 입력하여 입력 전압을 실시간 감시함과 아울러 상기 출력전압ADC(62)는 ADC 입력범위로 조정된 출력전압 감지부의 전압 강하된 전압을 입력받아 환산계수(Scale Factor)로 보정하여 출력전압을 실시간 감시하고 더하여 상기 전류ADC(63)는 ADC 입력범위로 조정된 전류 유도 방식의 변류기(CT: Current Transformer) 와 전류 자기 효과를 이용한 Hall Current Sensor 또는 분류기(Shunt) 저항과 같은 전류를 감지항수 있는 센서의 출력 값을 입력받아 환산계수(Scale Factor)로 보정하여 전류량을 실시간 감시함을 특징으로 하는 지능형 절전 제어 시스템의 운용방법.The method of claim 5,
The input voltage ADC 61 checks an AC input voltage using a peak-to-peak and a root mean square (RMS) value of the operating voltage using an analog-to-digital converter The output voltage of the ADC 62 is adjusted to the ADC input range, and the voltage of the output voltage ADC 62 is adjusted to the ADC input range. The current ADC 63 is controlled by a current transformer (CT) regulated to an ADC input range. The current transformer (CT) adjusts the output voltage of the current transformer ) And a current sensor such as a Hall Current sensor or a Shunt resistor using a current magnetic effect, and corrects the output value of the sensor with a scale factor to monitor the current amount in real time How to operate the intelligent power-saving control system. 삭제delete 삭제delete
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109085876A (en) * 2017-06-14 2018-12-25 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of current controller and current treatment device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003319676A (en) 2002-04-23 2003-11-07 Hitachi Home & Life Solutions Inc Motor drive
JP2011152017A (en) 2010-01-25 2011-08-04 Murata Mfg Co Ltd Switching power supply device
KR101094081B1 (en) 2011-07-01 2011-12-15 주식회사 피엠디네트웍스 Smart power management method and system using smart power converter
JP2012125090A (en) * 2010-12-10 2012-06-28 Hitachi Media Electoronics Co Ltd Switching power supply and display device with it

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003319676A (en) 2002-04-23 2003-11-07 Hitachi Home & Life Solutions Inc Motor drive
JP2011152017A (en) 2010-01-25 2011-08-04 Murata Mfg Co Ltd Switching power supply device
JP2012125090A (en) * 2010-12-10 2012-06-28 Hitachi Media Electoronics Co Ltd Switching power supply and display device with it
KR101094081B1 (en) 2011-07-01 2011-12-15 주식회사 피엠디네트웍스 Smart power management method and system using smart power converter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109085876A (en) * 2017-06-14 2018-12-25 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of current controller and current treatment device
CN109085876B (en) * 2017-06-14 2024-01-09 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Current controller and current processing device

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