KR101501895B1 - 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하 시스템, 고전압전원공급기용 의사부하 및 이를 이용한 고전압전원공급기의 성능 시험방법 - Google Patents

진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하 시스템, 고전압전원공급기용 의사부하 및 이를 이용한 고전압전원공급기의 성능 시험방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하에 관한 것으로, 진행파관의 특성을 고려한 진행파관용 고전압전원공급기의 성능을 시험할 수 있는 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하 시스템, 고전압전원공급기용 의사부하 및 이를 이용한 고전압전원공급기의 성능 시험방법을 제공하는 데 있다. 본 발명에 따른 의사부하는 고전압전원공급기로부터 전원을 인가받는 캐소드단자, 고전압전원공급기로부터 전원을 인가받고, 캐소드단자에 각각 연결되는 의사히터부하, 의사콜렉터부하 및 의사헬릭스부하, 의사히터부하와 의사콜렉터부하 및 의사헬릭스부하 사이에 연결되어, 고전압전원공급기의 FE 또는 그리드 ON/OFF신호에 따라 의사콜렉터와 의사헬릭스의 동작을 제어하는 스위치부를 포함한다.

Description

진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하 시스템, 고전압전원공급기용 의사부하 및 이를 이용한 고전압전원공급기의 성능 시험방법{Dummy load system for testing of high-voltage power supply for travelling-wave tube, Dummy load for high-voltage power supply and method of testing using the same for high-voltage power supply}
본 발명은 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진행파관의 운용특성을 고려한 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하 시스템, 고전압전원공급기용 의사부하 및 이를 이용한 고전압전원공급기의 성능 시험방법에 관한 것이다.
진행파관(TWT : Travelling-Wave Tube)은 입력되는 미세한 고주파 신호를 약 100만배 증폭시켜 고출력 고주파 신호를 발생시키는 고가의 장비이다.
진행파관은 히터에 전원을 공급하여 캐소드 전극을 예열하고, 캐소드와 콜렉터에 고전압을 인가한 후 그리드(Grid) 또는 FE(Focus Electrode)에 ON Bias 전압을 인가하면 캐소드에서 콜렉터로 전자가 이동하여 전력이 사용된다. 또한, 진행파관은 OFF Bias 전압을 인가하면 전자의 이동이 멈추어 OFF된다. 이러한 진행파관은 수~수십kV에 달하는 고전압이 인가되어야 하므로, 별도의 고전압전원공급기를 필요로 한다.
진행파관용 고전압전원공급기의 성능을 시험하기 위해서 실 부하인 진행파관을 사용해야 하나, 고가일 뿐만 아니라, 고전압전원공급기의 이상 동작 시 손상될 우려가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0134386호(2006.12.28.)
진행파관용 고전압전원공급기의 정확한 성능 시험을 위해 의사부하는 실 부하인 진행파관의 운용 특성과 동일한 조건으로 제작되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 진행파관의 운용 특성을 고려한 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하 시스템, 고전압전원공급기용 의사부하 및 이를 이용한 고전압전원공급기의 성능 시험방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고전압전원공급기로부터 전원을 인가받는 캐소드단자, 상기 고전압전원공급기로부터 전원을 인가받고, 상기 캐소드단자에 각각 연결되는 의사히터부하, 의사콜렉터부하 및 의사헬릭스부하, 상기 의사히터부하와 상기 의사콜렉터부하 및 상기 의사헬릭스부하 사이에 연결되어, 상기 고전압전원공급기의 FE 또는 그리드 ON/OFF신호에 따라 상기 의사콜렉터부하와 상기 의사헬릭스부하의 동작을 제어하는 스위치부를 포함한다.
본 발명에 따른 고전압전원공급기용 의사부하에 있어서, 상기 의사콜렉터부하는 상기 의사콜렉터부하의 역전류를 차단하는, 하나 이상의 역전류 차단용 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고전압전원공급기용 의사부하에 있어서, 상기 스위치부는 상기 의사콜렉터부하와 상기 의사헬릭스부하를 인가/해제 시키는 부하 ON/OFF용 스위치, 상기 부하 ON/OFF용 스위치의 동작을 제어하는 스위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고전압전원공급기용 의사부하에 있어서, 상기 스위치 제어부는 전원공급제어부로부터 ON/OFF 신호를 인가받는 신호처리부, 상기 의사헬릭스부하로부터 상기 스위치부로 누설되는 누설전류를 차단하는 고전압절연부, 상기 신호처리부로부터 인가받은 ON/OFF 신호를 상기 부하 ON/OFF용 스위치로 전달하여 상기 부하 ON/OFF용 스위치를 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고전압전원공급기용 의사부하에 있어서, 상기 의사히터부하, 의사콜렉터부하 및 의사헬릭스부하로는 실부하와 동일한 임피던스 특성을 갖는 저항을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하 시스템에 있어서, 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 따른 의사부하, 고전압전원공급기의 전원공급을 제어하는 전원공급제어부, 상기 고전압전원공급기와 캐소드단자 사이에 연결되어, 상기 고전압전원공급기의 과도 특성을 측정하는 계측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 의사부하를 이용한 고전압전원공급기의 성능 시험방법에 있어서, 전원공급제어부가 스위치 제어부에 OFF 신호를 인가하여 부하 ON/OFF용 스위치의 OFF 상태를 유지하는 단계, 상기 전원공급제어부로부터 제어신호를 전달받아 고전압전원공급기의 히터 전원이 동작하여, 상기 히터전원으로부터 의사히터부하로 전원이 인가되는 단계, 상기 전원공급제어부로부터 제어신호를 전달받아 상기 고전압전원공급기의 캐소드전원, 콜렉터전원 및 헬릭스전원이 동작하는 단계, 상기 캐소드전원으로부터 캐소드단자로 전원이 인가되고, 상기 콜렉터전원 및 헬릭스전원으로부터 콜레터단자 및 헬릭스단자에 전원이 인가되나, 상기 부하 ON/OFF용 스위치에 의해 상기 의사콜렉터부하 및 상기 의사헬릭스부하가 동작하지 않는 단계, 상기 전원공급제어부가 상기 스위치 제어부에 신호를 인가하여 부하 ON/OFF용 스위치가 ON 되는 순간 상기 의사콜렉터부하 및 상기 의사헬릭스부하가 동작 하는 단계,계측부가 상기 고전압전원공급기의 과도 특성을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고전압전원공급기용 의사부하는 실 부하인 진행파관의 운용 특성과 동일한 조건으로 제작되기 때문에, 진행파관을 대체 할 수 있는 의사부하를 사용하여, 고가의 진행파관을 사용하지 않고, 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 실시 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고전압전원공급기용 의사부하의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진행파관용 고전압전원공급기의 성능시험을 위한 의사부하 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 의사부하의 스위치 제어부의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 의사부하를 이용한 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험방법을 나타낸 흐름도이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 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 바람직한 실시예에 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.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하 시스템, 고전압전원공급기용 의사부하 및 이를 이용한 고전압전원공급기의 성능 시험방법을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고전압전원공급기용 의사부하의 회로도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진행파관용 고전압전원공급기의 성능시험을 위한 의사부하 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하 시스템은 의사부하(100), 전원공급제어부(200) 및 계측부(300)를 포함한다.
의사부하(100)는 고전압전원공급기(400)로부터 전원을 공급받아 실부하인 진행파관과 동일한 역할을 수행하여, 고가의 진행파관을 사용하지 않고, 진행파관용 고전압전원공급기(400)의 성능 시험을 실시 할 수 있다.
고전압전원공급기(400)는 진행파관에 전원을 공급하기 위해 사용되는 고전압전원공급기(400)이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 고전압전원공급기(400)는 진행파관과 동일한 운용특성을 가지는 의사부하(100)에 전원을 공급하여 성능 시험을 할 수 있다.
전원공급제어부(200)는 고전압전원공급기(400)에 제어신호를 전달하여, 의사부하(100)로 인가되는 고전압전원공급기(400)의 전원출력을 제어한다.
계측부(300)는 고전압전원공급기(400)와 캐소드단자(10) 사이에 연결되어, 시간적으로 변화하는 신호를 체크하여, 과도특성 즉, 입력신호에 대하여 출력신호가 대응하는 상태를 확인하여, 고전압전원공급기(400)의 성능을 확인할 수 있다.
본 실시예에 따른 의사부하(100)는 캐소드단자(10), 의사히터부하(20), 의사콜렉터부하(30), 의사헬릭스부하(40), 스위치부(50)를 포함한다.
캐소드단자(10)는 고전압전원공급기(400)의 캐소드전원으로부터 전원을 공급받고, 캐소드전원이 동작하면, 캐소드전원단자(420)를 통해서 전원이 인가된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 의사히터부하(20)는 실부하인 진행파관 히터와 동일한 임피던스 특성을 가진 저항을 사용하고, 고전압전원공급기(400)의 히터전원의 동작에 의해서, 히터전원단자(430)을 통하여, 히터단자(21)로 전원이 인가되어 전원을 공급받는다.
의사콜렉터부하(30) 및 의사헬릭스부하(40)는 실부하인 진행파관의 콜렉터 및 헬릭스와 동일한 임피던스 특성을 가진 저항을 사용하고, 캐소드단자(10)와 연결되어, 후술할 스위치부(50)의 제어에 의해서, 고전압전원공급기(400)의 콜렉터전원 및 헬릭스전원으로부터 콜렉터전원단자(440) 및 헬릭스전원단자(450)을 통하여, 콜렉터단자(32) 및 헬릭스단자(41)로 전원이 인가되어 전원을 공급받는다.
스위치부(50)는 캐소드단자(10)와 의사콜렉터부하(30) 및 의사헬릭스부하(40) 사이에 연결되어, 실부하인 진행파관과 동일한 운용특성을 만들기 위해 의사콜렉터부하(30)와 의사헬릭스부하(40)를 제어한다. 본 실시예에 따른 스위치부(50)는 고전압전원공급기(400)로부터 진행파관의 송신 명령, 즉 FE 또는 그리드 ON / OFF 신호에 의해서 동작하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 의사콜렉터부하(30)는 역전류를 차단하는 하나 이상의 역전류 차단용 다이오드(31)를 포함할 수 있다.
역전류 차단용 다이오드(31)는 캐소드단자(10)에서 전원공급제어부(200)의 제어에 따라 ON 된 스위치부(50)를 통해 출력되는 고전압전원공급기(400)의 전원이, 콜렉터단자(32)를 통해 고전압전원공급기(400)로 인가되는 것을 차단하여, 불필요한 전류 누설이 발생하는 것을 차단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스위치부(50)는 부하 ON/OFF용 스위치(51) 및 스위치제어부(52)를 포함한다.
부하 ON/OFF용 스위치(51)는 고전압전원공급기(400)로부터 콜렉터단자(32) 및 헬릭스단자(41)를 통해 의사콜렉터부하(30)와 의사헬릭스부하(40)로 인가되는 전원을 인가/해제 시킨다.
또한, 부하 ON/OFF용 스위치(51)는 기계식 스위치 또는 전자식 스위치를 사용할 수 있는데, 회로의 동작속도 측면에서 트렌지스터(Transistor) 또는 FET(Field effect transistor) 등이나 무접점 릴레이인 SSR(Solid State Relay) 등을 사용하는 전자식 스위치를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의사부하(100)의 스위치 제어부(52)에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 의사부하의 스위치 제어부의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 의사부하(100)의 스위치 제어부(52)는 신호처리부(52a), 고전압절연부(52b) 및 구동부(52c)를 포함한다.
신호처리부(52a)는 전원공급제어부(200)로부터 FE 또는 그리드 ON/OFF 신호를 인가받아 구동부로(52c)로 전달한다.
구동부(53c)는 신호처리부(52a)로부터 전달받은 ON/OFF 신호를 부하 ON/OFF용 스위치에 전달하여 부하 ON/OFF용 스위치를 구동시켜 의사콜렉터부하(30) 및 의사헬릭스부하(40)를 인가/해지 시킨다.
고전압절연부(52b)는 신호처리부(52a)와 구동부(53c)사이에 연결되어, 부하 ON/OFF용 스위치가 동작할 시, 의사헬릭스부하(40)로부터 스위치제어부(50)로 누설전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
또한, 고전압절연부(52b)의 절연구조는 2중 이상의 다중 절연의 형태를 가지는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 의사부하(100)의 의사히터부하(20), 의사콜렉터부하(30) 및 의사헬릭스부하(40)로는 실 부하인 진행파관과 동일한 임피던스 특성을 갖는 저항을 사용한다.
본 발명에 따른 의사부하(100)를 사용한 고전압전원공급기(400)의 시험 과정에 대해서는 도 2 및 도 4를 참조하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 의사부하를 이용한 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 고전압전원공급기(400)의 단자들은 의사부하(100)의 대응되는 단자들과 각각 연결된다. 또한, 전원공급제어부(200)는 고전압전원공급기(400)와 스위치 제어부(52)에 연결된다. 또한, 계측기(300)는 캐소드전원단자(420)와 캐소드단자(10) 사이에 연결된다.
다음으로, 전원공급제어부(200)가 스위치 제어부(52)에 OFF 신호를 인가하여 부하 ON/OFF용 스위치(51)의 OFF상태를 유지한다(S10).
다음으로, 전원공급제어부(200)로부터 제어신호를 전달받아 고전압전원공급기(400)의 히터 전원이 동작하여, 히터전원으로부터 의사히터부하(20)로 전원이 인가된다(S20).
다음으로, 전원공급제어부(200)로부터 제어신호를 전달받아 고전압전원공급기(400)의 캐소드전원, 콜렉터전원 및 헬릭스전원이 동작한다(S30).
다음으로, 캐소드전원으로부터 캐소드단자(10)로 전원이 인가되고, 콜렉터전원 및 헬릭스전원으로부터 콜레터단자(32) 및 헬릭스단자(41)로 전원이 인가된다. 그러나, 부하 ON/OFF용 스위치(51)에 의해 의사콜레터부하(30) 및 의사헬릭스부하(40)가 동작하지 않는다(S40).
다음으로, 전원공급제어부(200)가 스위치 제어부(52)에 신호를 인가하여 부하 ON/OFF용 스위치(51)가 ON 되는 순간 의사콜렉터부하(30) 및 의사헬릭스부하(40)가 동작한다(S60).
그리고, 계측부(300)가 고전압전원공급기(400)의 과도 특성을 측정한다(S70).
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 캐소드단자 20 : 의사히터부하
30 : 의사콜렉터부하 31 : 역전류 차단용 다이오드
40 : 의사헬릭스부하 50 : 스위치부
51 : 부하 ON/OFF용 스위치 52 : 스위치제어부
52a : 신호처리부 52b : 고전압절연부
53c : 구동부 100 : 의사부하
200 : 전원공급제어부 300 : 계측부
400 : 고전압전원공급기

Claims (7)

  1. 고전압전원공급기로부터 전원을 인가받는 캐소드단자;
    상기 고전압전원공급기로부터 전원을 인가받고, 상기 캐소드단자에 각각 연결되는 의사히터부하, 의사콜렉터부하 및 의사헬릭스부하;
    상기 의사히터부하와 상기 의사콜렉터부하 및 상기 의사헬릭스부하 사이에 연결되어, 상기 고전압전원공급기의 FE 또는 그리드 ON/OFF신호에 따라 상기 의사콜렉터부하와 상기 의사헬릭스부하의 동작을 제어하는 스위치부; 를 포함하고,
    상기 의사콜렉터부하는,
    상기 의사콜렉터부하의 역전류를 차단하는, 하나 이상의 역전류 차단용 다이오드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압전원공급기용 의사부하.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    상기 의사콜렉터부하와 상기 의사헬릭스부하를 인가/해제 시키는 부하 ON/OFF용 스위치;
    상기 부하 ON/OFF용 스위치의 동작을 제어하는 스위치 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압전원공급기용 의사부하.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는,
    전원공급제어부로부터 ON/OFF 신호를 인가받는 신호처리부;
    상기 의사헬릭스부하로부터 상기 스위치부로 누설되는 누설전류를 차단하는 고전압절연부;
    상기 신호처리부로부터 인가받은 ON/OFF 신호를 상기 부하 ON/OFF용 스위치로 전달하여 상기 부하 ON/OFF용 스위치를 구동시키는 구동부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압전원공급기용 의사부하.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 의사히터부하, 의사콜렉터부하 및 의사헬릭스부하로는,
    실부하와 동일한 임피던스 특성을 갖는 저항을 사용하는 것을 특징으로 하는 고전압전원공급기용 의사부하.
  6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 의사부하;
    상기 고전압전원공급기의 전원공급을 제어하는 전원공급제어부;
    상기 고전압전원공급기와 상기 캐소드단자 사이에 연결되어, 상기 고전압전원공급기의 과도 특성을 측정하는 계측부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 진행파관용 고전압전원공급기의 성능 시험을 위한 의사부하 시스템.
  7. 전원공급제어부가 스위치 제어부에 OFF 신호를 인가하여 부하 ON/OFF용 스위치의 OFF 상태를 유지하는 단계;
    상기 전원공급제어부로부터 제어신호를 전달받아 고전압전원공급기의 히터 전원이 동작하여, 상기 히터전원으로부터 의사히터부하로 전원이 인가되는 단계;
    상기 전원공급제어부로부터 제어신호를 전달받아 상기 고전압전원공급기의 캐소드전원, 콜렉터전원 및 헬릭스전원이 동작하는 단계;
    상기 캐소드전원으로부터 캐소드단자로 전원이 인가되고, 상기 콜렉터전원 및 헬릭스전원으로부터 콜레터단자 및 헬릭스단자에 전원이 인가되나, 상기 부하 ON/OFF용 스위치에 의해 의사콜렉터부하 및 의사헬릭스부하가 동작하지 않는 단계;
    상기 전원공급제어부가 상기 스위치 제어부에 신호를 인가하여 부하 ON/OFF용 스위치가 ON 되는 순간 상기 의사콜렉터부하 및 상기 의사헬릭스부하가 동작 하는 단계;
    계측부가 상기 고전압전원공급기의 과도 특성을 측정하는 단계; 를 포함하고,
    상기 의사콜렉터부하는,
    상기 의사콜렉터부하의 역전류를 차단하는, 하나 이상의 역전류 차단용 다이오드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 의사부하를 이용한 고전압전원공급기의 성능 시험방법.
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