KR101443320B1 - 비상절체회로 및 이를 이용한 전력변환장치 - Google Patents

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Abstract

외부 전원이 비정상 상태일 때 주제어부(430, 630, 730)가 교류전원을 부하에 공급하는 전력변환장치에서, 전원이 정상 상태이고 제어부(431,731)가 비정상적으로 동작하여 상기 제어부의 펄스경로제어신호가 비정상 상태일 때 양방향 SCR 스위치의 게이트에 펄스 신호를 출력하여 상기 외부 전원이 상기 부하에 공급되도록 하는 전력변환장치의 비상절체회로에 있어서, 상기 제어부(431,731)에 전원을 공급하기위한스위칭 전원(SMPS : Switching Mode Power Supply) 펄스트랜스(T1)의 2차측에서 제어부 전원으로 사용되는 권선 N1에 추가하여, 2차측 권선 N2, N3에서 1차측 펄스와 동일한 주파수를 갖는 펄스 전압이 유기되도록 된 펄스트랜스(T1) 추가 권선 코일부(530), 제어부로부터 이상신호를 받는 펄스경로제어신호 입력 단자와 펄스경로제어신호 입력 단자로부터 입력된 신호를 반전하는 반전소자(U2)로 이루어진 이상신호 검출부(542), 그리고 상기 이상신호 검출부(542)로부터 신호를 받아 상기 SMPS의 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 제어하여 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트로 출력할 수 있도록 하는 펄스신호전달부(541)로 구성되어, 상기 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 이상신호 검출부(542)를 통해 ""하이"" 출력을 발생토록 하여, 펄스경로제어부(540)를 활성화하고, 상기 SMPS의 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 상기 펄스신호전달부(541)를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 함을 특징으로 하는 전력변환장치의 비상절체회로를 제공한다.

Description

비상절체회로 및 이를 이용한 전력변환장치{Emergency line bypass switching circuit and power converter using the bypass switching circuit}
본 발명은 전력변환장치의 비상절체회로에 대한 것이며, 특히 순간정전 보상장치를 포함한 무정전전원장치 또는 자동전압조정기 등의 전력변환장치의 비상절체 기술에 관한 것으로, 전력변환장치의 파손이나 이상 발생시에 정상적인 외부 전원 또는 미리 준비된 제2의 예비 전력변환장치의 정상적인 출력이 부하에 원활히 공급되도록 비상절체회로를 구성하여 전력변환장치의 파손이나 고장 등의 이상 발생으로 인한 산업용 전기전자기기의 손상을 방지하게 한 비상절체회로 기술에 관한 것이다.
과거와 달리 현대의 산업의 구조는 고집적, 고정밀로 대변되는 첨단산업, 첨단 기계장치로 이루어져 있다. 여러 산업분야에서 나노기술이라 표현되는 초정밀 기술을 적용하고 있으며, 모든 산업이 첨단화 되고 있다. 이로 인해 과거의 산업현장에서는 발생하지 않던 여러 가지 문제를 야기 시킨다.
산업의 동력인 전기는 신뢰성이 매우 높지만 여러 종류의 산업체가 밀집되어있고 크고 작은 공장들이 혼재되어 있는 산업현장에서는 각종 부하의 교번과 대용량 부하의 빈번한 스위칭, 부하전력의 비선형화로 인한 순간전압저하, 순간 정전 등이 자주 발생하고 있으며 유도뢰, 원거리 낙뢰 등으로 인한 전력 계통상의 단락사고 및 순간적인 전력용량의 초과로 인한 저전압, 정전 사고 등이 갈수록 빈번해 지고 있는 것이 현실이다.
굴뚝산업으로 표현되는 과거의 저정밀, 저집적의 산업시대에는 순간 전압강하, 저전압, 순간 정전이나 수분 이내의 비교적 짧은 시간의 정전은 견딜 수 있었으나, 고도화된 현대의 산업현장은 기계장치라고 하더라도 컴퓨터나 PLC(Programmable Logic Controller) 등으로 제어하는 초정밀 기계들이 대부분이고, 계측장비, 통신장비 등 초고집적화된 장비들에 있어서는 수십 ms의 전압저하나 정전에도 치명적 손상을 입거나, 생산제품의 불량 발생, 장비의 가동 중단 등으로 인하여 지대한 손실을 입는 경우가 증가하고 있다. 이를 대비하기 위해 전력변환장치는 꾸준히 발전하여 왔으며 1ms 이내의 선형적 응답특성을 갖는 초고속 자동전압 조정기(AVC), 1초 이내의 정전 또는 입력이상에 대한 보상을 목적으로 하는 순간정전 보상장치라는 새로운 개념의 무정전전원장치도 출현하게 되었다.
도 1은 대한민국 특허 제10-1009483호로 등록된 종래기술의 블록도이다. 무정전전원장치(UPS : Uninterrupted Power Supply)의 제어가 정상일 때는, 제어부(113)가 외부전원을 감시하여 외부전원이 정상일 때는 제어부에서 양방향 SCR(110) 스위치의 게이트에 펄스신호를 가하여 양방향 SCR을 도통시킴으로써 외부 전원을 부하에 공급한다. 외부전원이 저전압이나 정전 등의 이상이 발생하면 상기 제어부(113)는 인버터(115)를 작동시켜 콘덴서 또는 배터리로 이루어진 DC 전원소스(116)로부터 에너지를 공급받아 이를 ON/OFF 스위칭하여 교류 펄스를 만들고 이를 트랜스포머(114)로 승압, 또는 감압하여 외부전원의 전압레벨에 맞추어 부하에 공급한다.
무정전전원장치 또는 순간정전 보상장치의 소손(fire damages)이나 고장 등으로 제어가 비정상 또는 불능일 경우에는 양방향 SCR(110) 스위치 및 인버터(115)를 제어하지 못함으로 양방향 SCR(110) 스위치는 OPEN되고 인버터(115)는 작동하지 못하여 부하로의 전원공급이 중단된다.
이때, 별도의 펄스회로(112)를 작동하여 양방향 SCR(110) 스위치를 도통시켜 외부전원을 부하에 공급하도록 고안되어 있다.
도2는 펄스회로(112)의 상세도이다. 도2에 의하면 펄스회로(200)는 양방향 SCR 스위치(110)와 별도의 펄스발생회로를 구동하기 위하여 주전원으로부터 15V를 입력받아 12V 전원을 만들기 위한 정전압 발생 회로(210)와, 제어부로부터 인버터 제어신호를 받아 제어부가 이상이면 발진하는 별도의 클럭발진부(221)와, 상기 클럭발진부로부터 발생한 클럭으로 펄스트랜스(T2)의 1차측 코일에 전압을 유기시키기 위한 FET(Q2)와 상기 펄스트랜스 2차측 코일에 유기된 펄스를 상기 SCR 스위치에 전달하기 위한 출력부로 이루어진 펄스회로(222)로 이루어져 있다. 다시 말하면 종래의 비상절체 기술은 정전압 발생 회로(210)와, 별도의 클럭발진부(221)와, 펄스트랜스를 포함하는 펄스회로(222)로 이루어져 있다.
도2에서 제어부의 정상, 비정상임을 출력하는 제어부의 신호는 제어부가 정상일 경우에는 정확한 하이신호를 출력하여 상기 비상 바이패스 절체회로의 클럭발진부(221)의 출력을 로우로 하여 오동작을 방지할 수 있으나 제어부에 장애가 발생하거나 파손이 있을 시에는 로우신호(0 볼트)가 출력되어야 하지만 제어기가 하이임피던스 상태가 되어 정확한 로우신호(0 볼트)가 출력되지 않으므로서 (하이임피던스 상태; 제어기가 정상 상태인 때 '하이' 신호가 출력되는 것과 달리, 제어기가 비정상 상태 인 때, 즉 제어기가 고장인 때는 제어기로부터의 신호가 명확하지 않은 상태) 상기 클럭발진부(221)의 INV 신호 검출기능을 가진 TR(Q1)에 0.7V의 전압만 유기되어도 클럭을 정상적으로 발진하지 못하므로 비상바이패스 회로가 정확하게 동작하지 않는 치명적인 결함이 있다.
상기 하이임피던스 상태와 관련하여 더욱 구체적으로 밝히면, 도2에서 상기 클럭발진부(221)가 동작을 하기 위해서는 상기제어부(113)의 정상, 비정상임을 출력하는 상기 제어부(113)의 신호가 상기 비상바이패스회로(200)의 INV 입력단자에 로우신호(0 볼트)가 입력되어야 하나,상기제어부(113)가 정상일 경우에는 정확한 하이신호를 출력하여 상기 비상 절체회로의 클럭발진부(221)의 출력을 로우로 하여 오동작을 방지할 수 있지만 이는 상기 제어부(113)를 총괄하는 제어부 내의 CPU(미도시)가 정상이면 하이신호를 CPU가 고장이나 내부 소손이 되면 로우신호(0 볼트)를 내보낸다는 가정 하에 구성된 회로이나 상기 제어부(113)를 총괄하는 CPU의 지령을 외부로 전달하기 위하여 구비된 출력단자가 단선이 될 경우나 CPU 내부에서 출력단자까지 신호를 전달하는 경로의 내부 배선만 단선되는 고장일 경우에 한하여 상기 비상 바이패스회로(200)로 동작할 뿐이며, 실제로는 CPU가 고장이나 소손이 발생하는 이유가 외부전원의 불안정, 서지전압의 침투, 과부하 등으로 인한 과열 등이므로 상기 CPU 내부에서 출력단자까지 신호를 전달하는 경로의 내부 배선만 단선되는 소손 또는 고장이 발생할 확률은 0%에 가깝다. 상기 제어부(113)가 소손이나 고장으로 비정상이 된다고 하는 것은 상기 제어부(113)를 총괄하는 CPU(미도시)가 고장난다는 의미이며 CPU가 고장이 난다면 CPU내부의 미세 배선들이 단선 및 쇼트로 뒤엉켜 모든 신호가 하이 또는 로우로 정의되지 않는 하이임피던스 상태가 되어 CPU가 정확한 연산을 행하는 것이 불가능해져서 상기 인버터(115)의 구동도 상기 양방향 SCR 스위치(110)의 구동도 하지 못하게 된다. 결과적으로 CPU(미도시)가 상기 클럭발진부(221)를 구동하기 위한 신호를 정확히 하이신호나로우신호(0 볼트)로 출력하지 못함으로 상기 클럭발진부(221)가 클럭을 정상적으로 발진할 수 없게 되는 것이다. 비상바이패스 회로가 정확히 동작하지 않으면 외부입력은 부하로 공급이 불가능하여 부하인 전기전자기기는 동작을 멈추거나 손상될 수 있는 문제를 발생 시킨다.
도1에서 펄스회로(112)는 양방향 SCR(110) 스위치를 도통하기 위하여 상기 제어부(113)에 부가적으로 설치된 펄스발생 회로로서 제어부(113)의 일부이다. 제어부(113)가 소손 또는 파손 등으로 인해 고장 나거나 상기 펄스회로(200)의 어느 한 부분, 즉, 펄스회로를 구동하기위한 전원(210), 펄스생성회로(221) 또는 펄스 출력회로(222) 중 어느 하나가 이상이 발생하면 펄스회로(200)는 정상적인 동작을 수행할 수 없게 되어 비상바이패스 회로가 정확히 동작하지 않게 되고 외부입력은 부하로 공급이 불가능하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기위하여 종래 기술인 제어부의 일부로서의 펄스회로를 제거하고 제어부는 단순히 제어부의 정상 또는 비정상 신호만을 출력하도록 함으로서 제어부 신호에 대한 의존도를 줄이고 로우신호의 불명확성을 제거하며 별도의 클럭발진회로를 제거하여 클럭발진 회로에 대한 고장 위험성을 배제시킬 뿐만 아니라 펄스출력회로에 설치된 별도의 펄스트랜스(T2)까지 제거하여, 결과적으로 펄스회로를 구동하기위한 전원(210), 펄스생성회로(221) 및 펄스 출력회로(222)를 포함하는 펄스회로(200)의 모든 구성요소를 제거하고 위의 세가지 기능을 전원부의 스위칭 회로에 통합하여, 종래 기술이 안고 있던 비상 바이패스 회로의 결함을 해소하고 신뢰성을 획기적으로 향상 시킴과 동시에 원가절감과 생산성 향상에도 지대한 효과를 올릴 수 있는 전력변환장치의 비상절체회로를 제공하도록 하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따라, 외부 전원이 비정상 상태일 때 제어부가 인버터 또는 자동전압 조정부 등의 전력변환부를 제어하여 교류전원을 부하에 공급하는 전력변환장치에서,
상기 제어부에 전원을 공급하기 위한 스위칭 전원(SMPS : Switching Mode Power Supply)의 펄스트랜스(T1)의 2차측에서 제어부 전원으로 사용되는 권선 N1에 추가하여, 2차측 권선 N2, N3에서 1차측 펄스와 동일한 주파수를 갖는 펄스 전압이 유기되도록 구성된 펄스트랜스(T1) 추가 권선 코일부, 그리고 SMPS의 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 제어하여 양방향 SCR 스위치의 게이트로 출력할 수 있도록 하는 펄스신호 전달부를 구동하는 펄스경로제어부로 구성되어,
전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 펄스경로제어부를 활성화하고, 상기 SMPS의 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 상기 펄스신호 전달부를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 하는 비상절체회로 포함의 전력변환장치를 제공한다.
선택적 실시 예에 따라, 상기 펄스경로제어부가 상기 제어부로부터 이상신호를 받는 펄스경로제어신호 입력 단자와 펄스경로제어신호 입력 단자로부터 입력된 신호를 반전하는 반전소자(U2)로 이루어진 이상신호 검출부를 포함하여, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 상기 이상신호 검출부를 통해 ""하이"" 출력을 발생토록 할 수 있다.
본 발명의 다른 한 특징에 따라, 외부 전원이 비정상 상태일 때 제어부가 인버터 또는 자동전압 조정부 등의 전력변환부를를 제어하여 교류전원을 부하에 공급하는 전력변환장치에서, 제어부 전원과는 독립된 전원의 한 펄스트랜스 2차측 권선에서 1차측 펄스와 동일한 주파수를 갖는 펄스 전압이 유기되도록 된 펄스트랜스(T1) 추가 권선 코일부, 그리고 상기 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 제어하여 양방향 SCR 스위치의 게이트로 출력할 수 있도록 하는 펄스신호 전달부를 구동하는 펄스경로제어부로 구성되어, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 펄스경로제어부를 활성화하고, 상기 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 펄스신호 전달부를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 하는 비상절체회로 포함의 전력변환장치를 제공한다. 선택적 실시 예에 따라, 상기 펄스경로제어부가 상기 제어부로부터 이상신호를 받는 펄스경로제어신호 입력 단자와 펄스경로제어신호 입력 단자로부터 입력된 신호를 반전하는 반전소자(U2)로 이루어진 이상신호 검출부를 포함하여, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 이상신호 검출부를 통해 ""하이"" 출력을 발생토록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 한 특징에 따라, 상기 추가 권선 코일부의 2차측 권선 N2, N3에서의 펄스전압은 다이오드 D11, D12를 통과하여 한 방향성을 유지하여 역류를 방지하고 C11과 R11, C12와 R13로 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트를 구동하기 위한 알맞은 전압과 펄스폭의 파형으로 정형되는 비상절체회로 포함의 전력변환장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 한 특징에 따라, 상기 펄스트랜스 추가 권선 코일부 2차측 권선의 수는 단상 또는 삼상 계통 방식에 따라 증감 가능한 비상절체회로 포함의 전력변환장치를 제공한다.
본 발명은 종래 기술이 가지고 있는 상기의 치명적 결함을 해소하고 별도의 전원과 클럭발진부와 펄스트랜스를 포함하는 펄스회로를 사용하지 않고 위의 세가지 기능을 전원부의 스위칭 회로에 통합함으로써, 종래 무정전 전원장치의 비상바이패스 회로에 대한 신뢰성을 극대화 하여 부하장치를 보호하고 부하로의 전원공급을 원활히 하여 산업용 전기전자기기의 작동을 보장하고, 종래 기술인 제어부에 별도로 부속된 펄스회로를 완전히 제거하여 불량률을 제로화 하며 부품수를 반 이하로 줄여 생산 비용을 획기적으로 절감하는 세가지 효과를 동시에 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 모든 종류의 전력변환장치에 적용하여 해당 장치의 제어부가 이상이 발생하여 정상적인 전원공급이 이루어지지 못할 경우 외부 입력 또는 미리 준비된 제2의 예비전력변환장치의 정상적인 출력으로 절체시켜 전력변환장치의 고장이나 소손으로 인한 정상적인 기능 수행이 불가할 때 즉시 외부입력을 포함하는 정상인 예비전원을 부하에 공급하도록 함으로서 부하장치를 보호하고 부하로의 전원공급을 원활히 하여 산업용 전기전자기기의 작동을 보장하고 초정밀 전기전자산업의 생산성을 획기적으로 제고한다.
도 1은 종래기술의 무정전 전원장치 구성을 보인 블록도.
도 2은 도 1에 도시된 종래 기술의 펄스 회로 상세도.
도 3은 본 발명 출원인의 이전 출원 무정전 전원장치 구성을 보인 블록도.
도 4는 본원 발명 회로를 적용한 무정전 전원장치 구성을 보인 블록도.
도 5는 도 4에 도시된 전원부의 상세도.
도 6는 종래의 자동전압조정기의 블럭도.
도 7은 본원 발명을 적용한 자동전압조정기의 블럭도.
도 8은 본원 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이상신호검출부 회로도.
본 발명은 순간정전 보상장치를 포함한 무정전전원장치 또는 자동전압조정기 등의 전력변환장치에 적용하는 것이다. 하기에서는 일례로서 무정전전원장치 및 자동 전압 조정기의 비상 바이패스 기술과 관련하여 설명하지만, 그 같은 특정 기술에 한정하여 본 발명이 적용되는 것은 아니다.
본원 발명의 출원인이 2012년 11월 8일 한국 특허출원 제2012-0125891호로 제출한 '무정전 전원공급장치의 비상 바이패스 절체회로'에서는 무정전전원장치의 제어부에 이상이 발생하였을 경우 종래 기술의 펄스회로 대신 주전원부로부터 직접 상기 SCR 스위치를 구동시키도록 고안되어있다. 도 3은 상기 특허출원의 대표도이며 무정전전원장치의 제어부는 도해를 생략하였다.
도면 부호(311)은 상기 무정전 전원장치의 제어부를 구동하기 위한 정전압전원부로써 일반적으로 널리 쓰이는 SMPS(Switching Mode Power Supply)로 구성되어있다. 상기 SMPS(311)는 SMPS Controller (U13)에서 수 KHz ~ 수십 KHz의 주파수로 발진하는 펄스를 SMPS Controller (U13)의 DRAIN을 통하여 출력하여 주전원의 펄스트랜스(T7)의 1차측에 펄스전압을 유기한다. 1차측에 유기된 펄스전압은 펄스트랜스(T7)의 2차측에 권선비에 의한 펄스전압을 유기하고 다이오드 D5와 커패시터 C47로 정류하여 제어부의 전원 VCC로 사용한다.
상기 출원 발명의 구성에 따라 새롭게 결성된 펄스트랜스(T7) 추가 권선 코일부(312)의 2차측 권선 N2, N3에도 권선비에 의하여 일정한 크기의 전압과 1차측 펄스와 동일한 주파수를 갖는 펄스 전압이 유기된다. 이 펄스전압은 각각 다이오드 D24, D25를 통과하여 한 방향성을 유지하여 역류를 방지하고 C15와 R50, C17과 R68로 상기 양방향 SCR 스위치(310)의 게이트를 구동하기위한 알맞은 전압과 펄스폭의 파형으로 정형된다.상기 정형된 펄스는 K1H, G1H, K2H, G2H 단자를 통하여 상기 양방향 SCR 스위치(310)의 게이트로 출력하여 상기 양방향 SCR 스위치(310)를 도통시키도록 준비된다.
비상 바이패스 회로부(360)는, 제어부로부터 이상신호를 받는 BPS단자와 BPS단자로부터 입력된 신호를 정형하는 단안정멀티바이브레이터(U1A)로 이루어진 이상신호 검출부(361)와 상기 이상신호 검출부(361)로부터 신호를 받아 상기 SMPS의 펄스트랜스(T7)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 제어하여 상기 양방향 SCR 스위치(310)의 게이트로 전달하는 BPS신호 전달부(362)로 구성되어 있다. 상기 단안정멀티바이브레이터(U1A)의 출력 Q는 R71과 C25의 시정수 값으로 상기 일정한 주파수의 펄스로 이루어진 BPS 신호의 펄스 간격보다 길게 하이를 유지하도록 조정되어있다.
상기 이상신호 검출부(361)는 제어부가 정상이고 외부 전원이 비 정상일 경우 제어부로부터일정한 주파수의 펄스로 이루어진 BPS 신호를 받아 상기 비상 바이패스 회로부(360)의 BPS 입력단자를 통하여 단안정멀티바이브레이터(U1A)에 입력한다. 상기 일정한 주파수의 펄스로 이루어진 BPS 신호가 입력되면 상기 단안정멀티바이브레이터(U1A)의 출력신호인 Q는 상기 시정수 값에 따라 상기 BPS 펄스의 간격보다 길게 신호를 ""하이""으로 유지시킨다. 따라서 상기 단안정멀티바이브레이터(U1A)의 출력신호인 Q는 상기 일정한 주파수의 펄스로 이루어진 BPS 신호가 입력되는 동안 지속적으로 하이를 유지하게 되고, 반전출력인
Figure 112013030953222-pat00001
는 지속적으로 로우를 유지하게 된다. 또한 제어장치가 정상이고 외부 전원이 정상인 경우에는 제어부로부터 일정한 주파수를 갖는 펄스 대신 로우 신호가 BPS 신호로 입력되어 상기 단안정멀티바이브레이터(U1A)의 출력신호인 Q를 ""로우""으로 유지시키며 반전출력인
Figure 112013030953222-pat00002
는 지속적으로 하이를 유지하도록 한다.
반면에, 제어장치가 고장 등으로 하이임피던스 상태여서 일정한 주파수의 펄스로 이루어진 BPS 신호가 입력되지 않는 경우에는 상기 단안정멀티바이브레이터(U1A)의 출력신호인 Q는 상기 BPS 신호를 지속적으로 ""로우""으로 유지시킨다. 따라서 반전출력인
Figure 112013030953222-pat00003
는 지속적으로 하이를 유지하게 되며,
Figure 112013030953222-pat00004
가하이이면 상기 BPS신호 전달부(362)의 포토커플러 PC2, PC3의 발광 다이오드(각각의 1,2번 단자)는 도통되어 발광하게 되고 상기 포토커플러 PC2, PC3의 수광부인 트랜지스터(각각 3,4번 단자)는 ON 되게 되어 상기 비상 바이패스 회로(360)는 상기 SMPS의 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스를 도통시켜 상기 양방향 SCR 스위치(310)의 게이트에 구동펄스를 공급함으로서 상기 양방향 SCR 스위치(310)는 도통되고 입력전압은 정상적으로 부하로 공급되게 된다. 따라서 이 같이 상기 출원 발명의 무정전 전원 공급장치의 비상 바이패스 절체회로에 의해 제어부의 주 전원부로부터 직접 SCR 스위치(310)를 구동시키도록 하여 외부전원이 제어부의 고장과 무관하게 부하로 제공되도록 하며, 종래 기술에서와 같이 별도의 펄스회로를 사용하지 않으므로써 불필요한 부품의 수를 줄일 뿐 아니라 하이임피던스 상태 등으로 인한 바이패스 회로의 불안정한 동작을 배제할 수 있도록 한다.
상기와 같이 한국 특허출원 제2012-0125891호에서는 '바이패스 절체회로'이 추가 권선 코일부(312), 단안정멀티바이브레이터(UIA)로 구성된 이상신호 검출부(361), 그리고 BPS신호 검출부(361)로 구성되어 무정전 전원 공급장치의 제어부가 고장인 때, 상기 BPS신호 전달부(362)를 도통하여, 양방향 SCR 스위치(310)의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 하는 비상 바이패스 절체회로에 대한 발명을 설명하고 있다.
한편 본 발명 출원인은 특히 상기 종전 출원발명을 좀더 개선하여 장치의 안정성과 신뢰도를 유지하면서 회로 구성 소자들을 더욱 줄일 수 있는 발명에 대하여 연구하였는 바, 첨부 도면을 참고로 본 발명을 상세히 설명한다.
도4는 본원 발명을 적용한무정전 전원장치의 기본 회로 구성으로서, 무정전전원장치의 제어가 정상일 때는, 제어부(431)가 외부전원을 감시하여 외부전원이 정상일 때는 상기 제어부에서 상기 양방향 SCR스위치(410)의 게이트에 펄스신호를 가하여 양방향 SCR을 도통시킴으로서 외부 전원을 부하에 공급한다. 외부전원이 저전압이나 정전 등의 이상이 발생하면 제어부(431)는 양방향 SCR스위치(410)를 OFF시키고 인버터(450)를 작동시켜 콘덴서 또는 배터리로 이루어진 DC 전원소스(460)로부터 에너지를 공급받아 이를 ON/OFF 스위칭하여 교류 펄스를 만들고 이를 트랜스포머(440)로 승압, 또는 감압하여 외부전원의 전압레벨에 맞추어 부하에 공급한다.
한편무정전 전원장치의 제어부에 이상이 발생하였을 경우 본원 출원인의 앞서 소개한 출원발명에서와 같이, 본 발명은 도4에 도시한 종래 기술의 펄스회로(112)에 해당하는 별도의 회로가 구비되어 있지 않다.
본 발명에 의하면 상기 무정전전원장치의 제어부에 이상이 발생하였을 경우 종래 기술의 펄스회로 대신 전원 부로부터 상기 SCR 스위치를 직접 구동시키도록 구성되어있다. 도5는 도4의 전원부(432)의 상세도이다. 무정전전원장치의제어부(431)는 도5에서는 도해를 생략하였다. 도면 부호 520은 상기 무정전 전원장치의 제어부를 구동하기 위한 정전압전원부로서 일반적으로 널리 쓰이는 SMPS(Switching Mode Power Supply)로 구성되어있으며, 상기 SMPS(530)는 SMPS Controller (U1)에서 수 KHz ~ 수십 KHz의 주파수로 발진하는 펄스를 SMPS Controller (U1)의 DRAIN을 통하여 출력하여 주전원의 펄스트랜스(T1)의 1차측에 펄스전압을 유기한다. 1차측에 유기된 펄스전압은 펄스트랜스(T1)의 2차측에 권선비에 의한 펄스전압을 유기하고 2차측 권선 N1 에 유기된 전압은 다이오드 D4와 커패시터 C4로 정류하여 제어부의 전원 VCC로 사용한다.
본원 발명의 구성에 따라 추가 결선된 펄스트랜스(T1) 추가 권선 코일부(530)의 2차측 권선 N2, N3에도 권선비에 의하여 일정한 크기의 전압과 1차측 펄스와 동일한 주파수를 갖는 펄스 전압이 유기된다. 이 펄스전압은 각각 다이오드 D11, D12를 통과하여 한 방향성을 유지하여 역류를 방지하고 C11와 R11, C12과 R13으로 상기 양방향 SCR 스위치(510)의 게이트를 구동하기위한 알맞은 전압과 펄스폭의 파형으로 정형되며 상기 정형된 펄스는 K1H, G1H, K2H, G2H 단자를 통하여 상기 양방향 SCR 스위치(510)의 게이트로 출력하여 상기 양방향 SCR 스위치(510)를 도통시킨다.
본원 발명에서는 특히 본원 출원인의 한국 특허출원 제2012-0125891호에서 발명의 일 구성으로 소개된 'BPS 단자로부터 입력된 신호를 정형하는 단안정멀티바이브레이터(U1A)로 이루어진 이상 신호검출부'을 대신하여, 제어부로부터 이상신호를 받는 펄스경로제어신호 입력단자와 펄스경로제어신호 입력단자로부터 입력된 신호를 반전하여 정형하는 반전소자(U2)로 이루어진 이상신호 검출부(542)를 사용함을 특징으로 하는 것이다.
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 제어부(113)가 소손이나 고장 등으로 정상 동작하지 않는 경우, 제어부가 하이임피던스 상태가 되어 정확한 로우신호(0 볼트) 또는 정확한 하이신호(5볼트)를 이상신호 검출부로 입력시킬 수 없다. 이 같이 제어부의 고장 등이 발생한 때, 본원 출원인의 특허출원 제2012-0125891호에서는 제어부로부터의 불안정한 입력을 단안정멀티바이브레이터(U1A)로 이루어진 이상신호검출부(361)를 통하여 BPS 신호의 펄스 간격보다 길게 하이를 유지하도록 조정하여 비상 바이패스 회로(360)를 통해 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트에 구동펄스를 공급함으로써 입력전압은 정상적으로 부하로 공급되게 한다.
그런데 이상신호 검출부(361)로 입력되는 BPS 신호는 통상의 논리 게이트를 사용할 경우5V를 기준으로 54/100이상, 즉 2.7V 이상의 신호가 입력되는 때 논리 하이 상태를 출력하게 되는 데, 제어부 이상으로 하이임피던스가 발생하는 때에도 이론상으로는 2.7V 이상의 신호가 발생될 수 있기도 하여 그와 같은 경우를 대비하여 단안정멀티바이브레이터(U1A)로 이루어진 이상신호 검출부(361)를 사용하는 것이나, 실제로 제어부가 하이임피던스 상태에서 2.7V 이상의 신호를 발생시키는 경우는 극히 드물며, 무정전 전원장치 등이 사용되는 대상이 되는 부하가 특별히 고가가 아닌 다음에는 그와 같이 극히 드문 경우를 대비하여 고가의단안정멀티바이브레이터(U1A)로 이루어진 이상신호 검출부(361)를 사용하는 것이 비상절체회로의 생산비를 높이고 회로를 복잡하게 하는 문제가 있다.
따라서 본원 출원인의 특허출원 제2012-0125891호 발명의 기본적인 구성은 유지하면서 저가의 보급형 비상절체회로를 생산하기 위해서는 상대적으로 고가이며 복잡한 회로를 구성하는 단안정멀티바이브레이터(U1A)를 사용하지 않고, NOT 게이트와 같은 단순한 반전소자(U2)를 이용하여 이상신호검출부(520 542)를 구성하도록 하고, 이때 이 같은 반전 소자는 2.7V 이하의 신호가 입력되는 되는 경우에는 논리 ""로우""을 출력한다는 점을 활용하도록 하여 본 발명을 구성하였다. 즉, 제어부가 고장 등으로 인하여 하이임피던스 상태가 된 경우, 이상신호 검출부(542)로의 입력이 2.7V 이상이 되는 경우가 거의 없는 것이므로 비록 본원 출원인의 특허출원 제2012-0125891호에서와 같은 100%의 완벽한 비상절체 회로의 구성을 달성하지는 못한다 하여도, 회로가 더욱 간단해지고 생산비가 저렴하여, 저가의 보급형 비상절체 회로를 생산한다는 점에서 본 발명은 종전 출원 발명과 차이가 있는 것이다.
본원 발명은 따라서 SMPS(530)의 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로 구성된 펄스트랜스(T1) 추가 권선 코일부, 상기 반전소자(U2)로 이루어진 이상신호 검출부(542) 그리고 상기 이상신호 검출부(542)로부터 신호를 받아 상기 SMPS(520)의 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 제어하여 상기 양방향 SCR 스위치(510)의 게이트로 전달하는 펄스신호전달부(541)로 구성된다.
상기제어부(431)로부터 출력되는 펄스경로제어신호는, 상기 제어부가 정상이고 입력전압이 정상 일 경우에는 논리 로우를, 상기 제어부가 정상이고 입력전압이 비정상일 경우에는 논리 하이를 상기 이상신호 검출부(542)로 입력한다.
펄스경로제어신호가 상기 이상신호검출부(542)에 입력되면 상기 이상신호검출부(542)의 반전소자(U2)에 의하여 반전되므로, 상기 제어부가 정상이고 입력전압이 정상일 경우에는 펄스신호 전달부의 포토커플러(PC1, PC2)의 발광 다이오드(각각의 단자 1, 2)에 입력되는 구동 신호가 하이레벨을 입력하여 발광하게 되고 포토커플러(PC1, PC2)의 수광부(각각의 단자 3, 4)가 도통하여 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 도통시켜 상기 양방향 SCR 스위치(510)의 게이트에 구동펄스를 공급함으로서 외부의 정상 전원을 부하에 정상적으로 공급하게 된다.
상기 제어부가 정상이고 입력전압이 비정상일 경우에는 펄스신호 전달부의 포토커플러(PC1, PC2)의 발광 다이오드(각각의 단자 1, 2)에 입력되는 구동 신호가 로우를 입력하여 포토커플러(PC1, PC2)의 수광부(각각의 단자 3, 4)를 폐쇄(OFF) 시켜 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 차단시킴으로서 양방향 SCR 스위치(510)를 OFF시키고 상기 인버터(450)를 구동하여 상기 DC 소스(460)로 부터 공급받은 직류 에너지를 교류 에너지로 인버팅하여 상기 트랜스포머(440)로 승압 또는 감압하여 외부전원의 전압레벨에 맞추어 부하에 공급한다.
한편, 상기 무정전전원장치의 제어부에 고장이나 소손(fire damages)이 발생하면 제어부는 펄스경로제어부(540)의 이상신호검출부(542)에 논리 하이를 입력시키지 못하므로 이상신호 검출부의 반전소자(U2)는 하이를 출력하여 펄스신호 전달부의 포토커플러(PC1, PC2)의 발광 다이오드(각각의 단자 1, 2)를 발광 시키고 포토커플러(PC1, PC2)의 수광부(각각의 단자 3, 4)가 도통하여 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 도통시켜 상기 양방향 SCR 스위치(210)의 게이트에 구동펄스를 공급함으로서 외부의 정상 전원을 부하에 정상적으로 공급하게 된다.
따라서 이 같이 본원 발명의 무정전 전원 공급장치의 비상절체회로에 의해 제어부의 전원부로부터 직접 SCR 스위치(510)를 구동시키도록 하여 외부전원이 제어부의 고장과 무관하게 부하로 제공되도록 하며, 종래 기술의 별도의 펄스회로를 사용하지 않으며, 또한 본원 출원인의 특허출원 제2012-0125891호에서 일 구성으로 소개한 단안정트리거 회로로서 동작하도록 만들어진 멀티바이브레이터를 이상신호검출부(542)에서 사용하지 않음으로써 제어부의 고장 등으로 하이임피던스 상태 인 때에도 저가의 비상절체 회로를 제공하여 부하로의 전원을 정상적으로 공급하도록 한다. 본 발명의 또 다른 실시 예로서 펄스경로 제어신호는 인버터 제어신호와는 무관하게 제어부로부터 직접 출력하는 신호이므로 무정전 전원장치에 국한하지 않고 자동전압 조정기, 전력 분배기, 초고속 AVC 등의 전력변환장치의 제어부에 이상이 발생할 경우 정상인 외부전원 또는 미리 준비된 제2의 예비 전력변환장치의 정상적인 출력을 부하에 공급하는 비상절체 수단으로 사용할 수 있다.
도 6은 종래기술의 자동전압조정기의 기본 회로 구성으로서 제어부가 정상일 때는, 제어부(630)가 외부전원을 감시하여 외부전원이 부하가 요구하는 출력전압의 정도를 만족하도록 자동전압 조정부(690)를 조정하여 외부전원의 전압이 미리 설정된 출력전압보다 높을 때는 감압하여, 외부전원의 전압이 미리 설정된 출력전압보다 낮을 때는 승압하여 부하에 공급한다.
도7은 본 발명을 종래 기술의 자동전압 조정기에 적용한 사례이다.
펄스경로 제어신호는 제어부(731)가 정상일 때는 논리 하이신호를 출력하지만 상기 제어부(731)가 파손, 소손 등으로 인해 이상이 발생하면 논리하이 신호를 출력할 수 없게 된다. 이하 설명은 도 5에서의 전원부(432)에 대한 상세도를 참고로 한다.
상기제어부(731)에 이상이 발생하면 자동전압조정부(790)를 정상적으로 제어하지 못하므로 상기 자동전압조정부(790)가 정상적인 기능을 수행하지 못하여 외부 전원을 자동으로 전압조정하여 부하에 정상적으로 공급하지 못하고, 제어부는 펄스경로 제어신호를 논리하이 신호로 출력하지 못하게 된다. 전원부(732)의 이상신호검출부(542)는 논리하이 신호가 아닌 펄스경로제어신호를 받아 반전소자(U2)로 반전시켜 하이 신호를 출력하여 펄스신호 전달부(541)의 포토커플러(PC1, PC2)의 발광 다이오드(각각의 단자 1, 2)를 발광 시키고 포토커플러(PC1, PC2)의 수광부(각각의 단자 3, 4)가 도통하여 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 도통시켜 상기 양방향 SCR 스위치(710)의 게이트에 구동펄스를 공급함으로써 외부의 정상 전원을 부하에 공급하게 된다.
도 8은 앞서 도 5에서 설명한 이상신호 검출부(542)의 또 다른 실시 예 구성으로서, CPU의 소손으로 인한 하이임피던스 상태에서의 출력단자의 내부임피던스가 최소한 수십 킬로옴(1 킬로옴:1000옴) 이상인 점을 이용하여 하이임피던스 상태의 CPU 내부저항보다 수십분의 일에 해당하는 저항(R21)을 펄스경로제어신호의 입력부에 신호선과 접지 사이에 설치함으로서본원 발명의 출원인이 2012년 11월 8일 한국 특허출원 제2012-0125891호로 제출한 '무정전 전원공급장치의 비상 바이패스 절체회로'에서 단안정멀티바이브레이터(U1A)를 이용한 이상신호검출부(361)과 동일하게 제어부의 이상을 완벽하게 검출하는 회로이다. 저항(R21)의 저항 값은 제어부의 신호 전압 크기에 따라 설계자가 적절한 값을 취한다. 제어부가 정상인경우의 하이 신호는 도 8의 이상신호 검출부의 저항(R21)에 의해 펄스경로 제어 신호 전압의 저하가 발생하지 않지만 제어부가 소손으로 인하여 하이임피던스 상태가 되면 저항 R21의 저항 값이 수십 킬로옴 이 되어도 정상의 하이 전압의 수십분의 일 내지는 수백분의 일로 저하되는 현상을 이용하여 제어부의 정상 여부를 검출하는 것이다.
110,,310, 410, 510, 710: SCR 스위치
113, ,431,731:제어부 114,440: 트랜스포머 115, 450: 인버터/컨버터
116, 460:DC 전원소스(콘덴서)
311, 520: SMPS(Switching Mode Power Supply)
312, 530: 펄스트랜스(T1, T7) 추가 권선 코일부
540: 펄스경로제어부
360: 비상바이패스 회로
361,542:이상신호검출부
362: BPS신호 전달부
430,630, 730: 주제어부
432,632,732 :전원부
690, 790: 자동전압 조정부

Claims (16)

  1. 외부 전원이 비정상 상태일 때 제어부(431, 731)가 인버터(450) 또는 자동전압 조정부(790)등의 전력변환부를 제어하여 교류전원을 부하에 공급하는 전력변환장치에 있어서,
    상기 제어부(431,731)에 전원을 공급하기 위한 스위칭 전원(SMPS : Switching Mode Power Supply)의 펄스트랜스(T1)의 2차측에서 제어부 전원으로 사용되는 권선 N1에 추가하여, 2차측 권선 N2, N3에서 1차측 펄스와 동일한 주파수를 갖는 펄스 전압이 유기되도록 구성된 펄스트랜스(T1) 추가 권선 코일부(530), 그리고
    SMPS의 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 제어하여 양방향 SCR 스위치(510, 710)의 게이트로 출력할 수 있도록 하는 펄스신호 전달부(541)를 구동하는 펄스경로제어부(540)로 구성되어,
    전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 펄스경로제어부(540)를 활성화하고, 상기 SMPS의 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 상기 펄스신호 전달부(541)를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치(510)(710)의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 하고,
    상기 펄스경로제어부(540)가 상기 제어부로부터 이상신호를 받는 펄스경로제어신호 입력 단자와 펄스경로제어신호 입력 단자로부터 입력된 신호를 반전하는 반전소자(U2)로 이루어진 이상신호 검출부(542)를 포함하여, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 이상신호 검출부(542)를 통해 '하이' 출력을 발생토록 하여, 펄스경로제어부(540)를 활성화하고, 상기 SMPS의 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 상기 펄스신호 전달부(541)를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치(510)(710)의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 함을 특징으로 하는 비상절체회로 포함의 전력변환장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 추가 권선 코일부(530)의 2차측 권선 N2, N3에서의 펄스전압은 다이오드 D11, D12를 통과하여 한 방향성을 유지하여 역류를 방지하고 C11과 R11, C12와 R13로 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트를 구동하기 위한 알맞은 전압과 펄스폭의 파형으로 정형됨을 특징으로 하는 비상절체회로 포함의 전력변환장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 펄스신호 전달부(541)는 이상신호 검출부(542)의 출력이 로우이면, 상기 펄스신호 전달부(541)의 포토커플러(Photocoupler) PC1, PC2의 발광 다이오드(각각의 1,2번 단자)는 불통되고 상기 포토커플러 PC1, PC2의 수광부인 트랜지스터(각각 3,4번 단자)는 OFF 되게 되어 펄스경로제어부(540)는 SMPS의 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스를 차단하여 상기 양방향 SCR 스위치를 구동하지 않도록 함을 특징으로 하는 비상절체회로 포함의 전력변환장치.
  5. 제 1항에 있어서, 이상신호 검출부(542)의 펄스경로제어신호 입력단자의 신호선과 접지사이에 저항(R21)을 추가함을 특징으로 하는 비상절체회로 포함의 전력변환장치.
  6. 외부 전원이 비정상 상태일 때 제어부(431,731)가 인버터(450) 또는 자동전압 조정부 등의 전력변환부를를 제어하여 교류전원을 부하에 공급하는 전력변환장치에 있어서, 제어부 전원과는 독립된 전원의 한 펄스트랜스 2차측 권선에서 1차측 펄스와 동일한 주파수를 갖는 펄스 전압이 유기되도록 된 펄스트랜스(T1) 추가 권선 코일부, 그리고
    상기 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 제어하여 양방향 SCR 스위치의 게이트로 출력할 수 있도록 하는 펄스신호 전달부(541)를 구동하는 펄스경로제어부(540)로 구성되어, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 펄스경로제어부(540)를 활성화하고, 상기 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 펄스신호 전달부(541)를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 하며,
    상기 펄스경로제어부(540)가 상기 제어부로부터 이상신호를 받는 펄스경로제어신호 입력 단자와 펄스경로제어신호 입력 단자로부터 입력된 신호를 반전하는 반전소자(U2)로 이루어진 이상신호 검출부(542)를 포함하여, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 이상신호 검출부(542)를 통해 '하이' 출력을 발생토록 하여, 펄스경로제어부(540)를 활성화하고, 상기 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 상기 펄스신호 전달부(541)를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 함을 특징으로 하는 비상절체회로 포함의 전력변환장치.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서, 이상신호 검출부(542)의 펄스경로제어신호 입력단자의 신호선과 접지사이에 저항(R21)을 추가함을 특징으로 하는 비상절체회로 포함의 전력변환장치.
  9. 외부 전원이 정상 상태이고 제어기가 비정상적으로 동작할 때 양방향 SCR 스위치의 게이트에 펄스 신호를 출력하여 상기 외부 전원이 부하에 공급되도록 하는 전력변환장치 의 비상절체회로에 있어서,
    제어부(431,731)에 전원을 공급하기 위한 스위칭 전원(SMPS : Switching Mode Power Supply) 펄스트랜스(T1)의 2차측에서 제어부 전원으로 사용되는 권선 N1에 추가하여, 2차측 권선 N2, N3에서 1차측 펄스와 동일한 주파수를 갖는 펄스 전압이 유기되도록 된 펄스트랜스(T1) 추가 권선 코일부(530), 상기 제어부로부터 펄스경로제어신호를 받아 SMPS의 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 제어하여 양방향 SCR 스위치의 게이트로 출력할 수 있도록 하는 펄스신호 전달부(541)를 구동하는 펄스경로제어부(540)로 구성되어, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 펄스경로제어부(540)를 활성화하고, 상기 SMPS의 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 상기 펄스신호 전달부(541)를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치(510)의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 하며,
    상기 펄스경로제어부(540)가 상기 제어부로부터 이상신호를 받는 펄스경로제어신호 입력 단자와 펄스경로제어신호 입력 단자로부터 입력된 신호를 반전하는 반전소자(U2)로 이루어진 이상신호 검출부(542)를 포함하여, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 이상신호 검출부(542)는 펄스경로제어신호를 반전소자(U2)로 반전하여 '하이'신호를 펄스신호전달부(541)에 전달하여 펄스경로제어부(540)를 활성화하고, 상기 SMPS의 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 상기 펄스신호 전달부(541)를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 함을 특징으로 하는 전력변환장치의 비상절체회로.
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서, 이상신호 검출부(542)의 펄스경로제어신호 입력단자의 신호선과 접지사이에 저항(R21)을 추가함을 특징으로 하는 전력변환장치의 비상절체회로.
  12. 외부 전원이 정상 상태이고 제어기가 비정상적으로 동작할 때 양방향 SCR 스위치의 게이트에 펄스 신호를 출력하여 상기 외부 전원이 부하에 공급되도록 하는 전력변환장치의 비상절체회로에 있어서,
    제어부 전원과는 독립된 전원의 한 펄스트랜스 2차측 권선에서 1차측 펄스와 동일한 주파수를 갖는 펄스 전압이 유기되도록 된 펄스트랜스(T1) 추가 권선 코일부, 상기 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 제어하여 양방향 SCR 스위치의 게이트로 출력할 수 있도록 하는 펄스신호 전달부(541)를 구동하는 펄스경로제어부(540)로 구성되어, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 펄스경로제어부(540)를 활성화하고, 상기 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 상기 펄스신호 전달부(541)를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 하며,
    상기 펄스경로제어부((540)가 상기 제어부로부터 이상신호를 받는 펄스경로제어신호 입력 단자와 펄스경로제어신호 입력 단자로부터 입력된 신호를 반전하는 반전소자(U2)로 이루어진 이상신호 검출부(542)를 포함하여, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 이상신호 검출부(542)를 통해 ""하이"" 출력을 발생토록 하여, 펄스경로제어부(540)를 활성화하고, 상기 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 상기 펄스신호 전달부(541)를 도통하여, 상기 양방향 SCR 스위치의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 함을 특징으로하는 전력변환장치의 비상절체회로.
  13. 삭제
  14. 제 12항에 있어서, 이상신호 검출부(542)의 펄스경로제어신호 입력단자의 신호선과 접지사이에 저항(R21)을 추가함을 특징으로 하는 전력변환장치의 비상절체회로.
  15. 제1항, 3항, 4항 또는 5중 어느 한 항에 있어서, 펄스트랜스 추가 권선 코일부(530) 2차측 권선의 수는 단상 또는 삼상 계통 방식에 따라 증감 가능함을 특징으로 하는 비상절체회로 포함의 전력변환장치.
  16. 제9항 또는 제11항에 있어서, 펄스트랜스 추가 권선 코일부(530) 2차측 권선의 수는 단상 또는 삼상 계통 방식에 따라 증감 가능함을 특징으로 하는 전력변환장치의 비상절체회로.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950012307B1 (ko) * 1992-12-26 1995-10-16 대우통신주식회사 마그네트론 구동용 고출력 펄스 트랜스 포머 모듈
KR20020028128A (ko) * 2000-10-07 2002-04-16 이구택 게이트 신호를 감지한 무순단 절환장치
KR101009483B1 (ko) * 2010-05-18 2011-01-19 주식회사 어드밴스드웨이브 순간정전보상장치
KR101260340B1 (ko) * 2012-11-08 2013-05-07 주식회사 오키 무정전 전원 공급장치의 비상 바이패스 절체회로

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950012307B1 (ko) * 1992-12-26 1995-10-16 대우통신주식회사 마그네트론 구동용 고출력 펄스 트랜스 포머 모듈
KR20020028128A (ko) * 2000-10-07 2002-04-16 이구택 게이트 신호를 감지한 무순단 절환장치
KR101009483B1 (ko) * 2010-05-18 2011-01-19 주식회사 어드밴스드웨이브 순간정전보상장치
KR101260340B1 (ko) * 2012-11-08 2013-05-07 주식회사 오키 무정전 전원 공급장치의 비상 바이패스 절체회로

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