KR102270285B1 - 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치 - Google Patents

무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102270285B1
KR102270285B1 KR1020200067346A KR20200067346A KR102270285B1 KR 102270285 B1 KR102270285 B1 KR 102270285B1 KR 1020200067346 A KR1020200067346 A KR 1020200067346A KR 20200067346 A KR20200067346 A KR 20200067346A KR 102270285 B1 KR102270285 B1 KR 102270285B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase
power supply
diode
current transformer
supply loop
Prior art date
Application number
KR1020200067346A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210052175A (ko
Inventor
민병덕
최진하
Original Assignee
(주)화인파워엑스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)화인파워엑스 filed Critical (주)화인파워엑스
Publication of KR20210052175A publication Critical patent/KR20210052175A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102270285B1 publication Critical patent/KR102270285B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Abstract

본 발명은 반도체 공장의 설비를 위한 전원 케이블(예: 3상 케이블)에 비접촉으로 연결된 상태에서 그 전원 케이블로부터 유도된 전원으로 동작함으로써 주변의 무선 온라인 모니터링 시스템에 대해 센싱 정보를 무선으로 전송시키는 기술로서, 반도체 공장의 설비를 구동시키기 위해 미리 설치되어 있는 예컨대 3상 케이블 각각에 대해 계기용 변류기를 장착한 후 그 계기용 변류기를 통해 유도되는 전류를 레귤레이팅하는 과정을 거침으로써 3상 케이블 각각에 흐르는 전류량 변화에도 불구하고 항상 일정한 전압을 생성하여 주변의 부하(예: 장비 센싱 장치)에 제공하는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 3상 메인 계기용 변류기는 분리형의 고리 형태로 이루어져 3상 케이블을 감싸는 형태로 배치될 수 있기 때문에 기설치된 3상 케이블에 대해 간편하게 장착할 수 있는 장점이 있다.

Description

무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치 {power supply device of current transformer for wireless online monitoring system}
본 발명은 반도체 공장의 설비를 위한 전원 케이블(예: 3상 케이블)에 비접촉으로 연결된 상태에서 그 전원 케이블로부터 유도된 전원으로 동작함으로써 주변의 무선 온라인 모니터링 시스템에 대해 센싱 정보를 무선으로 전송시키는 기술에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 반도체 공장의 설비를 구동시키기 위해 미리 설치되어 있는 예컨대 3상 케이블 각각에 대해 계기용 변류기를 장착한 후 그 계기용 변류기를 통해 유도되는 전류를 레귤레이팅하는 과정을 거침으로써 3상 케이블 각각에 흐르는 전류량 변화에도 불구하고 항상 일정한 전압을 생성하여 주변의 부하(예: 장비 센싱 장치)에 제공하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 반도체, LCD, OLED 등을 생산하는 공장에서는 24시간 쉬지 않고 생산라인이 돌아가는 상황이므로 어떤 장치를 추가로 설치하는 경우에도 그 24시간 돌아가는 생산라인의 차질이 발생하지 않도록 그 생산라인에 대한 전원 공급이 중단되지 않도록 하는 관리 구조를 갖고 있다.
그리고, 반도체, LCD, OLED 등을 생산하는 공장에서는 새로운 설비를 설치하기 위해 별도의 전원 공급 라인을 추가하는 것도 기존 전원 공급 라인에 영향을 줄 수 있기 때문에 쉽지 않은 일이다.
한편, 반도체, LCD, OLED 등을 생산하는 공장에서는 수많은 장비와 설비들이 배치되어 있는데, 이러한 수많은 장비와 설비들이 제대로 작동하는지 그 수많은 장비와 설비들이 설치된 환경의 온도나 전기 공급 상태를 센싱하거나 모니터링할 필요가 있다.
하지만, 애초의 장비와 설비들이 설치되어 있는 상태에서 추가로 센싱 장비나 모니터링 장비를 설치함에 있어서 예컨대 센싱 장비나 모니터링 장비에 대한 새로운 전원 공급 라인 설치 문제나 그 센싱 장비나 모니터링 장비를 설치하는 과정에서 기존 전원 공급 라인에 변경 문제 등 애로 사항이 많다.
여기서, 반도체 공장 등에서 새로이 설치되는 센싱 장비나 모니터링 장비는 외부의 온라인 모니터링 시스템에 대해 그 센싱 데이터나 모니터링 데이터를 무선으로 송수신하는 장비를 나타낼 수 있다.
그에 따라, 반도체, LCD, OLED의 생산 공장에 수없이 많이 설치되어 있는 기존 장비(예: 탭 박스)의 전원 공급 라인(예: 3상 케이블)에 CT(Current Transformer, 계기용 변류기)를 무선으로 채용한 후 그 계기용 변류기(CT)로부터 유도되는 전류를 레귤레이팅하여 주변에 새로 설치되는 센싱 장비나 모니터링 장비에 일정한 전압의 전원을 공급함으로써 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결할 수 있는 기술 구현이 요구된다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 반도체 생산 공장 등에서 생산 라인의 중단 없이 그 생산 라인에 대한 기존의 전원 공급 라인으로부터 유도전류를 생성한 후 그 유도전류를 레귤레이팅하여 새로이 설치되는 센싱 장비나 모니터링 장비에 공급할 수 있는 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치는 3상 파워케이블에 개별적으로 근접 배치되어 3상 파워케이블에 흐르는 1차측 전류에 연동하여 2차측 전류를 유도하는 3상 메인 계기용 변류기(100); 자신의 (+)출력단자와 (-)출력단자가 무선 온라인 모니터링 시스템에 연결됨에 따라 폐회로망을 이루어 3상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 전류를 무선 온라인 모니터링 시스템 공급하는 전원공급 루프(200); 3상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 전류를 정류하여 전원공급 루프의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 수 있도록 전원공급 루프 상에 연결되는 정류 다이오드(300); 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자와 정류 다이오드 사이에 대응하는 전원공급 루프 상에 연결되어 정류 다이오드로부터 정류된 직류전압을 목적하는 직류전압으로 조정하는 DC-DC 컨버터(400); 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자 간 전압을 모니터링하고 그 모니터링한 전압을 기초하여 DC-DC 컨버터의 동작을 제어하는 피드백 제어부재(500);를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, DC-DC 컨버터(400)는, 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자와 정류 다이오드 사이에 대응하는 전원공급 루프에 병렬 연결된 브릿지a에 연결되어 전원공급 루프의 (+)출력단자로 흐르는 전류와 브릿지a를 통해 자신을 경유하여 흐르는 전류를 PWM 스위칭하는 PWM 제어 파워 트랜지스터(410); 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응하는 전원공급 루프에 병렬 연결된 브릿지b에 연결되는 평활 커패시터(420); PWM 제어 파워 트랜지스터와 평활 커패시터 사이에 대응하는 전원공급 루프의 (+)출력단자 쪽에 연결되어 정류 다이오드를 거친 전류가 전원공급 루프의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 때 자신을 경유시키는 컨버터 다이오드(430);를 구비할 수 있다.
그리고, 피드백 제어부재(500)는, 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자 간 전압을 모니터링하고 그 모니터링한 전압을 기초하여 PWM 제어 파워 트랜지스터를 피드백 제어하는 피드백 제어기(510); 피드백 제어기의 제어로 동작하여 PWM 제어 파워 트랜지스터에 대해 PWM 제어를 수행하는 PWM 제어기(520);를 구비할 수 있다.
또한, 피드백 제어부재(500)는, PWM 제어기와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이의 연결을 인터페이스하고 PWM 제어기와 PWM 제어 파워 트랜지스터 간의 전기적 특성을 맞추는 게이트 드라이버(530);를 더 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 3상 메인 계기용 변류기(100)는, 3상 파워케이블 중 하나인 R상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 R상 메인 계기용 변류기(110); 3상 파워케이블 중 하나인 S상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 S상 메인 계기용 변류기(120); 3상 파워케이블 중 하나인 T상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 T상 메인 계기용 변류기(130);를 구비할 수 있다.
여기서, 정류 다이오드(300)는, 전원공급 루프의 (+)출력단자 쪽으로 전류가 흐를 수 있도록 전원공급 루프에 복수의 다이오드가 직렬 연결되는 제 1 듀얼 다이오드(310); 전원공급 루프의 (+)출력단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 제 1 듀얼 다이오드와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응되는 전원공급 루프에 병렬 연결된 브릿지c에 복수의 다이오드가 직렬 연결되는 제 2 듀얼 다이오드(320); 전원공급 루프의 (+)출력단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 제 2 듀얼 다이오드와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응되는 전원공급 루프에 병렬 연결된 브릿지d에 복수의 다이오드가 직렬 연결되는 제 3 듀얼 다이오드(330);를 구비할 수 있다.
또한, R상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 R상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 R상 2차측 도선(210); S상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 S상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 S상 2차측 도선(220); T상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 T상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 T상 2차측 도선(230);을 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, R상 2차측 도선의 (-)단자, S상 2차측 도선의 (-)단자, T상 2차측 도선의 (-)단자는 각각 접지되고, R상 2차측 도선의 (+)단자는 제 1 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 전원공급 루프에 통전 연결되고, S상 2차측 도선의 (+)단자는 제 2 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지c에 통전 연결되고, T상 2차측 도선의 (+)는 제 3 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지d에 통전 연결될 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 3상 메인 계기용 변류기(100)는, 3상 파워케이블 중 하나인 R상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 R상 메인 계기용 변류기(110'); 3상 파워케이블 중 하나인 S상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 S상 메인 계기용 변류기(120'); 3상 파워케이블 중 하나인 T상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 T상 메인 계기용 변류기(130');를 구비할 수 있다.
여기서, 정류 다이오드(300)는, 전원공급 루프의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 전원공급 루프에 복수의 다이오드가 직렬 연결되는 제 1 듀얼 다이오드(310'); 전원공급 루프의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 제 1 듀얼 다이오드와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응되게 전원공급 루프에 병렬 연결된 브릿지e에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 2 듀얼 다이오드(320'); 전원공급 루프의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 제 2 듀얼 다이오드와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응하는 전원공급 루프에 병렬 연결된 브릿지f에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 3 듀얼 다이오드(330'); 브릿지f에 병렬 연결되는 브릿지g에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 4 듀얼 다이오드(340'); 전원공급 루프의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 제 4 듀얼 다이오드와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응하는 브릿지f에 일단부가 연결되고 제 2 듀얼 다이오드와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응하는 전원공급 루프에 타단부가 연결되는 브릿지h에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 5 듀얼 다이오드(350'); 전원공급 루프의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 브릿지h에서 제 5 듀얼 다이오드와 병렬 연결된 브릿지j에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 6 듀얼 다이오드(360');를 구비할 수 있다.
또한, R상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 R상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 R상 2차측 도선(210'); S상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 S상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 S상 2차측 도선(220'); T상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 T상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 T상 2차측 도선(230');을 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, R상 2차측 도선의 (+)단자는 제 1 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 전원공급 루프에 통전 연결되고 R상 2차측 도선의 (-)단자는 제 2 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지e에 통전 연결되고, S상 2차측 도선의 (+)단자는 제 5 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지h에 통전 연결되고 S상 2차측 도선의 (-)단자는 제 6 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지j에 통전 연결되고, T상 2차측 도선의 (+)단자는 제 3 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지f에 통전 연결되고 T상 2차측 도선의 (-)단자는 제 4 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지g에 통전 연결될 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 3상 메인 계기용 변류기(100)는, 3상 파워케이블 중 하나인 R상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 R상 메인 계기용 변류기(110"); 3상 파워케이블 중 하나인 S상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 S상 메인 계기용 변류기(120"); 3상 파워케이블 중 하나인 T상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 T상 메인 계기용 변류기(130");를 구비할 수 있다.
여기서, 정류 다이오드(300)는, 전원공급 루프의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 전원공급 루프에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 1 듀얼 다이오드(310"); 전원공급 루프의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 제 1 듀얼 다이오드와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응되게 전원공급 루프에 병렬 연결된 브릿지k에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 2 듀얼 다이오드(320"); 전원공급 루프의 (+)단자 쪽으로 정류된 류가 흐를 수 있도록 제 2 듀얼 다이오드와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응하는 전원공급 루프에 병렬 연결된 브릿지m에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 3 듀얼 다이오드(330"); 브릿지m에 병렬 연결된 브릿지n에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 4 듀얼 다이오드(340"); 전원공급 루프의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 제 4 듀얼 다이오드와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응하는 브릿지m에 일단부가 연결되고 제 2 듀얼 다이오드와 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이에 대응하는 전원공급 루프에 타단부가 연결된 브릿지p에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 5 듀얼 다이오드(350"); 전원공급 루프의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 브릿지p에서 제 5 듀얼 다이오드와 병렬 연결된 브릿지q에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 6 듀얼 다이오드(360");를 구비할 수 있다.
또한, R상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 R상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 R상 2차측 도선(210"); S상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 S상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 S상 2차측 도선(220"); T상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 T상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 T상 2차측 도선(230"); R상 2차측 도선이 폐루프가 되도록 R상 메인 계기용 변류기와 대향하여 R상 2차측 도선에 복수 회 감겨 통전 연결됨에 따라 R상 2차측 도선에 흐르는 전류에 연동하여 전류를 유도하는 R상 보조 계기용 변류기(810"); S상 2차측 도선이 폐루프가 되도록 S상 메인 계기용 변류기와 대향하여 S상 2차측 도선에 복수 회 감겨 통전 연결됨에 따라 S상 2차측 도선에 흐르는 전류에 연동하여 전류를 유도하는 S상 보조 계기용 변류기(820"); T상 2차측 도선이 폐루프가 되도록 T상 메인 계기용 변류기와 대향하여 T상 2차측 도선에 복수 회 감겨 통전 연결됨에 따라 T상 2차측 도선에 흐르는 전류에 연동하여 전류를 유도하는 T상 보조 계기용 변류기(830"); R상 보조 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 R상 2차측 도선에 흐르는 전류에 반응하여 R상 보조 계기용 변류기에 의해 유도되는 전류가 흐르는 R상 2차측 보조 도선(211"); S상 보조 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 S상 2차측 도선에 흐르는 전류에 반응하여 S상 보조 계기용 변류기에 의해 유도되는 전류가 흐르는 S상 2차측 보조 도선(221"); T상 보조 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 T상 2차측 도선에 흐르는 전류에 반응하여 T상 보조 계기용 변류기에 의해 유도되는 전류가 흐르는 T상 2차측 보조 도선(231");을 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, R상 2차측 보조 도선의 (+)단자는 제 1 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 전원공급 루프에 통전 연결되고 R상 2차측 보조 도선의 (-)단자는 제 2 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지k에 통전 연결되고, S상 2차측 보조 도선의 (+)단자는 제 5 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지p에 통전 연결되고 S상 2차측 보조 도선의 (-)단자는 제 6 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지q에 통전 연결되고, T상 2차측 보조 도선의 (+)단자는 제 3 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지m에 통전 연결되고 T상 2차측 보조 도선의 (-)단자는 제 4 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지n에 통전 연결될 수 있다.
본 발명은 복수의 3상 케이블에 3상 메인 계기용 변류기를 개별적으로 설치하여 3상 케이블에 흐르는 1차측 전류로부터 유도되는 2차측 전류를 획득하고 정류 다이오드, PWM 제어 파워 트랜지스터, 피드백 제어기가 그 획득된 2차측 전류를 피드백 제어하여 일정한 크기의 전압을 부하(예: 센싱 장비, 모니터링 장비)에 제공할 수 있는 장점을 나타낸다.
또한, 본 발명은 3상 메인 계기용 변류기는 분리형의 고리 형태로 이루어져 3상 케이블을 감싸는 형태로 배치될 수 있기 때문에 기설치된 3상 케이블에 대해 간편하게 장착할 수 있는 장점도 나타낸다.
[도 1]은 일반적인 계기용 변류기의 일례를 나타낸 예시도,
[도 2]는 반도체, LCD, OLED 공장에서 각 장비에 대해 분기된 전원을 공급하기 위한 복수의 분전반(예: TAP BOX)이 외부의 무선 모니터링 시스템과 무선통신을 수행하는 과정을 나타낸 예시도,
[도 3]은 본 발명에 따른 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치에 대한 블록구성도,
[도 4]는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치를 도시한 예시도,
[도 5]는 [도 4]의 일부분을 발췌하여 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 온된 상태를 나타낸 예시도,
[도 6]은 [도 4]의 일부분을 발췌하여 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 오프된 상태를 나타낸 예시도,
[도 7]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치의 일부분을 발췌하여 도시한 예시도,
[도 8]은 [도 7]에서 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 온된 상태를 나타낸 예시도,
[도 9]는 [도 7]에서 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 오프된 상태를 나타낸 예시도,
[도 10]은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치의 일부분을 발췌하여 도시한 예시도,
[도 11]은 [도 10]에서 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 온된 상태를 나타낸 예시도,
[도 12]는 [도 10]에서 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 오프된 상태를 나타낸 예시도이다.
먼저, [도 1]은 일반적인 계기용 변류기의 일례를 나타낸 예시도이고, [도 2]는 반도체, LCD, OLED 공장에서 각 장비에 대해 분기된 전원을 공급하기 위한 복수의 분전반(예: TAP BOX)이 외부의 무선 모니터링 시스템과 무선통신을 수행하는 과정을 나타낸 예시도이다.
[도 1]을 참조하면, 계기용 변류기(1b; current transformer)는 전류(i1)가 흐르는 1차측 케이블(1a)을 감싸는 형태로 배치되어 1차측 케이블(1a)에 흐르는 전류(i1)로부터 2차측 전류(i2)를 유도시킨다.
이를 위해, [도 1]에서와 같이 계기용 변류기(1b)에는 1차측으로부터 유도되는 전류(i2)가 흐르도록 하는 2차측 도선(1c)에 n번 감길 수 있다.
여기서, 1차측 케이블(1a)에 흐르는 전류(i1)와 2차측 도선(1c)에 유도되어 흐르는 2차측 전류(i2)와의 관계는 아래의 [수학식 1]과 같다.
Figure 112020057371111-pat00001
위의 [수학식 1]에서와 같이 1차측 케이블(1a)에 큰 전류가 흐르더라도 계기용 변류기(1b)에 2차측 도선(1c)을 감는 횟수를 늘리면 그 2차측 도선(1c)에 작은 전류(i2)가 유도되기 때문에 그 작은 전류(i2)를 측정함에 따라 결과적으로 1차측 케이블(1a)에 흐르는 큰 전류(i1)의 측정도 가능하다.
즉, [도 1]에서와 같이 1차측 케이블(1a)에 비접촉으로 연결되는 계기용 변류기(1b)를 채용하면 1차측 케이블(1a)의 전류(i1)로부터 2차측 도선(1c)에 전류(i2)를 유도시킴으로써 결과적으로 무선으로 전원을 획득할 수 있게 된다.
여기서, [도 2]에서와 같이 반도체, LCD, OLED 생산 공장에서 각 장비에 분기된 전원을 공급하기 위한 분전반으로서의 'TAP BOX'마다 기 설치되어 있는 3상 케이블 각각에 대해 위의 계기용 변류기를 채용한다면, 그 반도체, LCD, OLED 생산 공장에서 생산 라인의 중단 없이도 새로이 설치되는 예컨대 센싱 장비나 모니터링 장비를 동작시키기 위한 별도의 전원 공급 라인을 설치하여야 하는 문제점이나 새로운 전원 공급 라인을 설치하여야 할 때 기존 전원 공급 라인의 변화를 주는 문제점 등을 해소할 수 있을 것이다.
이처럼, 반도체, LCD, OLED 생산 공장에서 생산 라인의 중단 없이도 새로이 설치되는 예컨대 센싱 장비나 모니터링 장비를 동작시키기 위한 본 발명의 전원공급장치는 그 생산 공장 내에 설치되어 있는 예컨대 3상 케이블로부터 유도되는 전원을 획득하도록 구성하였다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[도 3]은 본 발명에 따른 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치에 대한 블록구성도이고, [도 4]는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치를 도시한 예시도이다.
[도 3]과 [도 4]를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치는 3상 메인 계기용 변류기(100), 전원공급 루프(200), 정류 다이오드(300), DC-DC 컨버터(400), 피드백 제어부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
3상 메인 계기용 변류기(100)는 [도 3]과 [도 4]에서와 같이 각각의 3상 파워케이블에 개별적으로 근접 배치되어 그 3상 파워케이블에 흐르는 1차측 전류에 연동하여 2차측 전류를 유도한다.
이때, 3상 메인 계기용 변류기(100)는 바람직하게는 반쪽으로 분리 가능한 고리 형태로 이루어질 수 있다. 그 결과, 그 3상 파워케이블 각각을 비접촉으로 감싸도록 배치되되 그 3상 케이블로부터 착탈이 가능하게 된다.
전원공급 루프(200)는 자신의 (+)출력단자와 (-)출력단자가 [도 3]에서와 같이 외부의 무선 온라인 모니터링 시스템(예: 부하)에 연결됨에 따라 폐회로망을 이루어 3상 메인 계기용 변류기(100)로부터 유도되는 전류로부터 정류된 직류 전원을 무선 온라인 모니터링 시스템(예: 부하)에 공급할 수 있다.
정류 다이오드(300)는 3상 메인 계기용 변류기(100)로부터 유도되는 전류가 정류되어 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 수 있도록 [도 3]에서와 같이 전원공급 루프(200) 상에 연결된다.
DC-DC 컨버터(400)는 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자와 정류 다이오드(300) 사이에 대응하는 전원공급 루프(200) 상에 연결되어 정류 다이오드(300)로부터 정류된 직류전압을 목적하는 직류전압으로 조정한다.
이를 위해, DC-DC 컨버터(400)는 PWM 제어 파워 트랜지스터(410), 평활 커패시터(420), 컨버터 다이오드(430)를 구비할 수 있다.
PWM 제어 파워 트랜지스터(410)는 [도 4]에서와 같이 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자와 정류 다이오드(300) 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지a에 연결되어 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자로 흐르는 전류와 브릿지a를 통해 자신을 경유하여 흐르는 전류를 PWM 스위칭한다.
이처럼, PWM 제어 파워 트랜지스터(410)에 의한 PWM 제어를 통해 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자에 걸리는 전압을 부하가 이용할 수 있는 일정한 정전압 상태로 유지할 수 있게 된다.
평활 커패시터(420)는 [도 4]에서와 같이 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지b에 연결될 수 있다.
컨버터 다이오드(430)는 [도 4]에서와 같이 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)와 평활 커패시터(420) 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽에 연결되어 정류 다이오드(300)를 거친 전류가 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 때 자신을 경유시킨다.
피드백 제어부재(500)는 [도 4]에서와 같이 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간 전압을 모니터링하고 그 모니터링한 전압을 기초하여 DC-DC 컨버터(400)의 동작을 제어한다.
이를 위해, 피드백 제어부재(500)는 피드백 제어기(510), PWM 제어기(520), 게이트 드라이버(530)를 구비할 수 있다.
피드백 제어기(510)는 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간의 전압을 모니터링하고 그 모니터링한 전압을 기초하여 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)를 피드백 제어한다.
예컨대, 피드백 제어기(510)가 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간의 전압을 모니터링한 결과, '부하'에 필요한 전압보다 낮은 경우 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)가 스위칭 오프하도록 PWM 제어기(520)에 PWM 제어 명령을 내릴 수 있고, '부하'에 필요한 전압보다 높은 경우 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)가 스위칭 온하도록 PWM 제어기(520)에 PWM 제어 명령을 내릴 수 있다.
그 결과, 정류 다이오드(300)로부터 컨버터 다이오드(430)와 평활 커패시터(420)를 거친 전류를 통해 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자에 걸리는 전압을 일정하게 유지시킬 수 있다.
PWM 제어기(520)는 피드백 제어기(510)의 제어로 동작하여 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)에 대해 PWM 제어를 직접적으로 수행한다.
게이트 드라이버(530)는 [도 3]에서와 같이 PWM 제어기(520)와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이의 연결을 인터페이스하고 PWM 제어기(520)와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 간의 전기적 특성을 맞출 수 있다.
예컨대, 피드백 제어기(510)와 PWM 제어기(520)는 원칩으로 이루어질 수 있는데 그 원칩과 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 간에 전기적인 특성(예: 전압차)이 맞지 않을 수가 있는데, 게이트 드라이버(530)가 이와같은 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)와 원칩 간의 전기적인 특성을 맞추도록 인터페이스할 수 있다.
평활 커패시터(420)는 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지b(B)에 연결되어 컨버터 다이오드(430)를 거친 전류를 직류로 평활한다.
컨버터 다이오드(430)는 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)와 평활 커패시터(420) 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽에 연결된다. 그 결과, 정류 다이오드(300)를 거친 전류가 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 때 그 전류가 컨버터 다이오드(430)를 거치면서 재차 정류될 수 있다.
[도 5]는 [도 4]의 일부분을 발췌하여 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 온된 상태를 나타낸 예시도이고, [도 6]은 [도 4]의 일부분을 발췌하여 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 오프된 상태를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 3상 메인 계기용 변류기(100)는 [도 4] 내지 [도 6]에서와 같이 R상 메인 계기용 변류기(110), S상 메인 계기용 변류기(120), T상 메인 계기용 변류기(130)를 구비할 수 있다.
즉, [도 4] 내지 [도 6]에서와 같이 3상 파워케이블은 위상이 서로 다른 각각의 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)을 구비할 수 있기 때문에 그에 대응하여 3상 메인 계기용 변류기(100)도 [도 4] 내지 [도 6]에서와 같이 R상 메인 계기용 변류기(110), S상 메인 계기용 변류기(120), T상 메인 계기용 변류기(130)를 구비할 수 있다.
이때, [도 4] 내지 [도 6]에서와 같이 R상 메인 계기용 변류기(110)는 3상 파워케이블 중 하나인 R상 케이블(10)을 감싸는 고리 형태로 이루어질 수 있고, S상 메인 계기용 변류기(120)도 [도 4] 내지 [도 6]에서와 같이 3상 파워케이블 중 하나인 S상 케이블(20)을 감싸는 고리 형태로 이루어질 수 있으며, T상 메인 계기용 변류기(130)도 [도 4] 내지 [도 6]에서와 같이 3상 파워케이블 중 하나인 T상 케이블(30)을 감싸는 고리 형태로 이루어질 수 있다.
여기서, 각각의 R상 메인 계기용 변류기(110), S상 메인 계기용 변류기(120), T상 메인 계기용 변류기(130)는 각각의 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)을 흐르는 1차측 전류로부터 그 각각의 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)과 비접촉인 상태를 유지하면서 2차측 전류를 유도시킬 수 있다.
그리고, 각각의 R상 메인 계기용 변류기(110), S상 메인 계기용 변류기(120), T상 메인 계기용 변류기(130)는 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)에 각각 착탈이 간편하도록 분리가 가능한 고리 형태로 이루어짐이 바람직하다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 정류 다이오드(300)는 [도 4] 내지 [도 6]에서와 같이 제 1 듀얼 다이오드(310), 제 2 듀얼 다이오드(320), 제 3 듀얼 다이오드(330)를 구비할 수 있다.
즉, 제 1 듀얼 다이오드(310)는 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 전류가 흐를 수 있도록 [도 4]에서와 같이 전원공급 루프(200)에 복수의 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 2 듀얼 다이오드(320)는 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 4]에서와 같이 제 1 듀얼 다이오드(310)와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응되는 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지c(C)에 복수의 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 3 듀얼 다이오드(330)는 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 4]에서와 같이 제 2 듀얼 다이오드(320)와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응되는 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지d(D)에 복수의 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 정류 다이오드(300)는 [도 4]에서와 같이 제 1 듀얼 다이오드(310), 제 2 듀얼 다이오드(320), 제 3 듀얼 다이오드(330)를 구비함에 따라 R상 메인 계기용 변류기(110), S상 메인 계기용 변류기(120), T상 메인 계기용 변류기(130)로부터 각각 유도되는 2차측 전류를 정류한 상태로 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 수 있도록 한다.
본 발명의 제 1 실시예는 [도 4]에서와 같이 R상 2차측 도선(210), S상 2차측 도선(220), T상 2차측 도선(230)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
즉, R상 2차측 도선(210)은 [도 4]에서와 같이 R상 메인 계기용 변류기(110)에 복수 회 감긴 상태로 R상 메인 계기용 변류기(110)로부터 유도되는 2차측 전류(iR2)가 흐르도록 구성될 수 있다.
그리고, S상 2차측 도선(220)은 [도 4]에서와 같이 S상 메인 계기용 변류기(120)에 복수 회 감긴 상태로 S상 메인 계기용 변류기(120)로부터 유도되는 2차측 전류(iS2)가 흐르도록 구성될 수 있다.
또한, T상 2차측 도선(230)은 [도 4]에서와 같이 T상 메인 계기용 변류기(130)에 복수 회 감긴 상태로 T상 메인 계기용 변류기(130)로부터 유도되는 2차측 전류(iT2)가 흐르도록 구성될 수 있다.
여기서, R상 메인 계기용 변류기(110), S상 메인 계기용 변류기(120), T상 메인 계기용 변류기(130)로부터 유도되는 각각의 2차측 전류(iR2, iS2, iT2)가 제 1 듀얼 다이오드(310), 제 2 듀얼 다이오드(320), 제 3 듀얼 다이오드(330)를 통해 정류될 수 있도록 R상 2차측 도선(210), S상 2차측 도선(220), T상 2차측 도선(230)이 각각 3상 메인 계기용 변류기(100)와 정류 다이오드(300) 간의 연결을 담당할 수 있다.
예컨대, R상 2차측 도선(210)의 (-)단자, S상 2차측 도선(220)의 (-)단자, T상 2차측 도선(230)의 (-)단자는 [도 4]에서와 같이 각각 접지될 수 있다.
그리고, R상 2차측 도선(210)의 (+)단자는 제 1 듀얼 다이오드(310)의 각 다이오드 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)에 [도 4]에서와 같이 통전 연결되고, 또한, S상 2차측 도선(220)의 (+)단자는 제 2 듀얼 다이오드(320)의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지c(C)에 [도 4]에서와 같이 통전 연결되고, T상 2차측 도선(230)의 (+)는 제 3 듀얼 다이오드(330)의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지d(D)에 [도 4]에서와 같이 통전 연결될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치가 [도 4]와 같이 구성된 상태에서 예컨대, 피드백 제어기(510)가 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간의 전압을 모니터링한 결과, '부하'에 필요한 전압보다 높은 경우 피드백 제어기(510)는 PWM 제어기(520)에 PWM 제어 명령을 내려 [도 5]에서와 같이 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)를 스위칭 온시킴에 따라 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간 전압을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치가 [도 4]과 같이 구성된 상태에서 예컨대, 피드백 제어기(510)가 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간의 전압을 모니터링한 결과, '부하'에 필요한 전압보다 낮은 경우 피드백 제어기(510)는 PWM 제어기(520)에 PWM 제어 명령을 내려 [도 6]에서와 같이 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)를 스위칭 오프시킴에 따라 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간 전압을 높일 수 있다.
그 결과, 정류 다이오드(300)로부터 컨버터 다이오드(430)와 평활 커패시터(420)를 거친 전류를 통해 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자에 걸리는 전압을 일정하게 유지시킬 수 있다.
[도 7]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치의 일부분을 발췌하여 도시한 예시도이고, [도 8]은 [도 7]에서 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 온된 상태를 나타낸 예시도이고, [도 9]는 [도 7]에서 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 오프된 상태를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 3상 메인 계기용 변류기(100)는 [도 7]에서와 같이 R상 메인 계기용 변류기(110'), S상 메인 계기용 변류기(120'), T상 메인 계기용 변류기(130')를 구비할 수 있다.
즉, [도 7]에서와 같이 3상 파워케이블이 위상이 서로 다른 각각의 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)을 구비할 수 있기 때문에 그에 대응하여 3상 메인 계기용 변류기(100)도 R상 메인 계기용 변류기(110'), S상 메인 계기용 변류기(120'), T상 메인 계기용 변류기(130')를 구비할 수 있다.
이때, R상 메인 계기용 변류기(110')는 3상 파워케이블 중 하나인 R상 케이블(10)을 감싸는 고리 형태로 이루어질 수 있고, S상 메인 계기용 변류기(120')는 3상 파워케이블 중 하나인 S상 케이블(20)을 감싸는 고리 형태로 이루어질 수 있으며, T상 메인 계기용 변류기(130')는 3상 파워케이블 중 하나인 T상 케이블(30)을 감싸는 고리 형태로 이루어질 수 있다.
여기서, 각각의 R상 메인 계기용 변류기(110'), S상 메인 계기용 변류기(120'), T상 메인 계기용 변류기(130')는 그 각각의 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)과 비접촉 상태를 유지하면서 각각의 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)을 흐르는 1차측 전류로부터 2차측 전류를 유도시킬 수 있다.
그리고, 각각의 R상 메인 계기용 변류기(110'), S상 메인 계기용 변류기(120'), T상 메인 계기용 변류기(130')는 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)에 각각 착탈이 간편하도록 분리가 가능한 고리 형태로 이루어짐이 바람직하다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 정류 다이오드(300)는 [도 7]에서와 같이 제 1 듀얼 다이오드(310'), 제 2 듀얼 다이오드(320'), 제 3 듀얼 다이오드(330'), 제 4 듀얼 다이오드(340'), 제 5 듀얼 다이오드(350'), 제 6 듀얼 다이오드(360')를 구비할 수 있다.
즉, 제 1 듀얼 다이오드(310')는 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 7]에서와 같이 전원공급 루프(200)에 복수의 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 2 듀얼 다이오드(320')는 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 7]에서와 같이 제 1 듀얼 다이오드(310')와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응되게 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지e(E)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 3 듀얼 다이오드(330')는 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 7]에서와 같이 제 2 듀얼 다이오드(320')와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지f(F)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 4 듀얼 다이오드(340')는 [도 7]에서와 같이 브릿지f(F)에 병렬 연결되는 브릿지g(G)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 5 듀얼 다이오드(350')는 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 7]에서와 같이 제 4 듀얼 다이오드(340')와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 브릿지f(F)에 일단부가 연결되고 제 2 듀얼 다이오드(320')와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 제 2 듀얼 다이오드(320')와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)에 타단부가 연결되는 브릿지h(H)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 6 듀얼 다이오드(360')는 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 7]에서와 같이 브릿지h(H)에서 제 5 듀얼 다이오드(350')와 병렬 연결된 브릿지j(J)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 정류 다이오드(300)는 [도 7]에서와 같이 제 1 듀얼 다이오드(310'), 제 2 듀얼 다이오드(320'), 제 3 듀얼 다이오드(330'), 제 4 듀얼 다이오드(340'), 제 5 듀얼 다이오드(350'), 제 6 듀얼 다이오드(360')를 구비함에 따라 R상 메인 계기용 변류기(110'), S상 메인 계기용 변류기(120'), T상 메인 계기용 변류기(130')로부터 각각 유도되는 2차측 전류를 정류한 상태로 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 수 있도록 한다.
본 발명의 제 2 실시예는 [도 7]에서와 같이 R상 2차측 도선(210'), S상 2차측 도선(220'), T상 2차측 도선(230')을 더 포함하여 구성될 수 있다.
즉, R상 2차측 도선(210')은 [도 7]에서와 같이 R상 메인 계기용 변류기(110')에 복수 회 감긴 상태로 R상 메인 계기용 변류기(110')로부터 유도되는 2차측 전류(iR2)가 흐르도록 구성될 수 있다.
그리고, S상 2차측 도선(220')은 [도 7]에서와 같이 S상 메인 계기용 변류기(120')에 복수 회 감긴 상태로 S상 메인 계기용 변류기(120')로부터 유도되는 2차측 전류(iS2)가 흐르도록 구성될 수 있다.
또한, T상 2차측 도선(230')은 [도 7]에서와 같이 T상 메인 계기용 변류기(130')에 복수 회 감긴 상태로 T상 메인 계기용 변류기(130')로부터 유도되는 2차측 전류(iT2)가 흐르도록 구성될 수 있다.
여기서, R상 메인 계기용 변류기(110'), S상 메인 계기용 변류기(120'), T상 메인 계기용 변류기(130')로부터 유도되는 각각의 2차측 전류(iR2, iS2, iT2)가 제 1 듀얼 다이오드(310'), 제 2 듀얼 다이오드(320'), 제 3 듀얼 다이오드(330'), 제 4 듀얼 다이오드(340'), 제 5 듀얼 다이오드(350'), 제 6 듀얼 다이오드(360')를 통해 정류될 수 있도록 R상 2차측 도선(210'), S상 2차측 도선(220'), T상 2차측 도선(230')이 각각 3상 메인 계기용 변류기(100)와 정류 다이오드(300) 간의 연결을 담당할 수 있다.
예컨대, R상 2차측 도선(210')의 (+)단자는 제 1 듀얼 다이오드(310')의 각 다이오드 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)에 [도 7]에서와 같이 통전 연결되고 R상 2차측 도선(210')의 (-)단자는 제 2 듀얼 다이오드(320')의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지e(E)에 [도 7]에서와 같이 통전 연결될 수 있다.
그리고, S상 2차측 도선(220')의 (+)단자는 제 5 듀얼 다이오드(350')의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지h(H)에 통전 연결되고 S상 2차측 도선(220')의 (-)단자는 제 6 듀얼 다이오드(360')의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지j(J)에 [도 7]에서와 같이 통전 연결될 수 있다.
또한, T상 2차측 도선(230')의 (+)단자는 제 3 듀얼 다이오드(330')의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지f(F)에 통전 연결되고 T상 2차측 도선(230')의 (-)단자는 제 4 듀얼 다이오드(340')의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지g(G)에 [도 7]에서와 같이 통전 연결될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치가 [도 7]와 같이 구성된 상태에서 예컨대, 피드백 제어기(510)가 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간의 전압을 모니터링한 결과, '부하'에 필요한 전압보다 높은 경우 피드백 제어기(510)는 PWM 제어기(520)에 PWM 제어 명령을 내려 [도 8]에서와 같이 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)를 스위칭 온시킴에 따라 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간 전압을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치가 [도 7]와 같이 구성된 상태에서 예컨대, 피드백 제어기(510)가 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간의 전압을 모니터링한 결과, '부하'에 필요한 전압보다 낮은 경우 피드백 제어기(510)는 PWM 제어기(520)에 PWM 제어 명령을 내려 [도 9]에서와 같이 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)를 스위칭 오프시킴에 따라 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간 전압을 높일 수 있다.
그 결과, 정류 다이오드(300)로부터 컨버터 다이오드(430)와 평활 커패시터(710)를 거친 전류를 통해 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자에 걸리는 전압을 일정하게 유지시킬 수 있다.
[도 10]은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치의 일부분을 발췌하여 도시한 예시도이고, [도 11]은 [도 10]에서 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 온된 상태를 나타낸 예시도이고, [도 12]는 [도 10]에서 PWM 제어 파워 트랜지스터가 스위칭 오프된 상태를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 3상 메인 계기용 변류기(100)는 [도 10]에서와 같이 R상 메인 계기용 변류기(110"), S상 메인 계기용 변류기(120"), T상 메인 계기용 변류기(130")를 구비할 수 있다.
즉, [도 10]에서와 같이 3상 파워케이블은 그 위상이 서로 다른 각각의 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)을 구비할 수 있기 때문에 그에 대응하여 3상 메인 계기용 변류기(100)도 R상 메인 계기용 변류기(110"), S상 메인 계기용 변류기(120"), T상 메인 계기용 변류기(130")를 구비할 수 있다.
이때, R상 메인 계기용 변류기(110")는 3상 파워케이블 중 하나인 R상 케이블(10)을 감싸는 고리 형태로 이루어질 수 있고, S상 메인 계기용 변류기(120")는 3상 파워케이블 중 하나인 S상 케이블(20)을 감싸는 고리 형태로 이루어질 수 있으며, T상 메인 계기용 변류기(130")는 3상 파워케이블 중 하나인 T상 케이블(30)을 감싸는 고리 형태로 이루어질 수 있다.
여기서, 각각의 R상 메인 계기용 변류기(110"), S상 메인 계기용 변류기(120"), T상 메인 계기용 변류기(130")는 그 각각의 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)과 비접촉 상태를 유지하면서 각각의 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)을 흐르는 1차측 전류로부터 2차측 전류를 유도시킬 수 있다.
그리고, 각각의 R상 메인 계기용 변류기(110"), S상 메인 계기용 변류기(120"), T상 메인 계기용 변류기(130")는 R상 케이블(10), S상 케이블(20), T상 케이블(30)에 각각 착탈이 간편하도록 분리가 가능한 고리 형태로 이루어짐이 바람직하다.
본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 정류 다이오드(300)는 [도 10]에서와 같이 제 1 듀얼 다이오드(310"), 제 2 듀얼 다이오드(320"), 제 3 듀얼 다이오드(330"), 제 4 듀얼 다이오드(340"), 제 5 듀얼 다이오드(350"), 제 6 듀얼 다이오드(360")를 구비할 수 있다.
즉, 제 1 듀얼 다이오드(310")는 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 10]에서와 같이 전원공급 루프(200)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 2 듀얼 다이오드(320")는 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 10]에서와 같이 제 1 듀얼 다이오드(310")와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응되게 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지k(K)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 3 듀얼 다이오드(330")는 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 류가 흐를 수 있도록 [도 10]에서와 같이 제 2 듀얼 다이오드(320")와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지m(M)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 4 듀얼 다이오드(340")는 [도 10]에서와 같이 브릿지m(M)에 병렬 연결된 브릿지n(N)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 5 듀얼 다이오드(350")는 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 10]에서와 같이 제 4 듀얼 다이오드(340")와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 브릿지m(M)에 일단부가 연결되고 제 2 듀얼 다이오드(320")와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 제 2 듀얼 다이오드(320")와 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)에 타단부가 연결된 브릿지p(P)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
제 6 듀얼 다이오드(360")는 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 [도 10]에서와 같이 브릿지p(P)에서 제 5 듀얼 다이오드(350")와 병렬 연결된 브릿지q(Q)에 각 다이오드가 직렬 연결될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 정류 다이오드(300)는 [도 10]에서와 같이 제 1 듀얼 다이오드(310"), 제 2 듀얼 다이오드(320"), 제 3 듀얼 다이오드(330"), 제 4 듀얼 다이오드(340"), 제 5 듀얼 다이오드(350"), 제 6 듀얼 다이오드(360")를 구비함에 따라 R상 메인 계기용 변류기(110"), S상 메인 계기용 변류기(120"), T상 메인 계기용 변류기(130")로부터 각각 유도되는 2차측 전류를 정류한 상태로 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 수 있도록 한다.
본 발명의 제 3 실시예는 [도 10]에서와 같이 R상 2차측 도선(210"), S상 2차측 도선(220"), T상 2차측 도선(230"), R상 보조 계기용 변류기(810"), S상 보조 계기용 변류기(820"), T상 보조 계기용 변류기(830"), R상 2차측 보조 도선(211"), S상 2차측 보조 도선(221"), T상 2차측 보조 도선(231")을 더 포함하여 구성될 수 있다.
즉, R상 2차측 도선(210")은 [도 10]에서와 같이 R상 메인 계기용 변류기(110")에 복수 회 감긴 상태로 R상 메인 계기용 변류기(110")로부터 유도되는 2차측 전류(iR2)가 흐르도록 구성될 수 있다.
그리고, S상 2차측 도선(220")은 [도 10]에서와 같이 S상 메인 계기용 변류기(120")에 복수 회 감긴 상태로 S상 메인 계기용 변류기(120")로부터 유도되는 2차측 전류(iS2)가 흐르도록 구성될 수 있다.
또한, T상 2차측 도선(230")은 [도 10]에서와 같이 T상 메인 계기용 변류기(130")에 복수 회 감긴 상태로 T상 메인 계기용 변류기(130")로부터 유도되는 2차측 전류(iT2)가 흐르도록 구성될 수 있다.
한편, R상 보조 계기용 변류기(810")는 [도 10]에서와 같이 R상 2차측 도선(210")이 폐루프가 되도록 R상 메인 계기용 변류기(110")와 대향하여 R상 2차측 도선(210")에 복수 회 감겨 통전 연결됨에 R상 2차측 도선(210")에 흐르는 전류에 연동하여 전류를 유도한다.
그리고, S상 보조 계기용 변류기(820")는 [도 10]에서와 같이 S상 2차측 도선(220")이 폐루프가 되도록 S상 메인 계기용 변류기(120")와 대향하여 S상 2차측 도선(220")에 복수 회 감겨 통전 연결됨에 따라 S상 2차측 도선(220")에 흐르는 전류에 연동하여 전류를 유도한다.
또한, T상 보조 계기용 변류기(830")는 [도 10]에서와 같이 T상 2차측 도선(230")이 폐루프가 되도록 T상 메인 계기용 변류기(130")와 대향하여 T상 2차측 도선(230")에 복수 회 감겨 통전 연결됨에 따라 T상 2차측 도선(230")에 흐르는 전류에 연동하여 전류를 유도한다.
다른 한편, R상 2차측 보조 도선(211")은 [도 10]에서와 같이 R상 보조 계기용 변류기(110")에 복수 회 감긴 상태로 R상 2차측 도선(210")에 흐르는 전류에 반응하여 R상 보조 계기용 변류기(110")에 의해 유도되는 전류가 흐르도록 구성될 수 있다.
그리고, S상 2차측 보조 도선(221")는 [도 10]에서와 같이 S상 보조 계기용 변류기(120")에 복수 회 감긴 상태로 S상 2차측 도선(220")에 흐르는 전류에 반응하여 S상 보조 계기용 변류기(120")에 의해 유도되는 전류가 흐르도록 구성될 수 있다.
또한, T상 2차측 보조 도선(231")은 [도 10]에서와 같이 T상 보조 계기용 변류기(130")에 복수 회 감긴 상태로 T상 2차측 도선(230")에 흐르는 전류에 반응하여 T상 보조 계기용 변류기(130")에 의해 유도되는 전류가 흐르도록 구성될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 제 3 실시예에서는 3상 메인 계기용 변류기(100)와 정류 다이오드(300) 사이에 R상 보조 계기용 변류기(810"), S상 보조 계기용 변류기(820"), T상 보조 계기용 변류기(830")를 구비하였는데, 여러가지 이유에 의해 3상 메인 계기용 변류기(100)에 매우 큰 유도전류가 생성되는 경우 이를 한번 더 낮추어 부하에 제공할 필요가 있는 경우에 유리하다.
여기서, R상 보조 계기용 변류기(810"), S상 보조 계기용 변류기(820"), T상 보조 계기용 변류기(830")를 3상 메인 계기용 변류기(100)와 정류 다이오드(300) 사이에 연결시키기 위해서는 위에서 살펴 본 바와 같이 R상 2차측 도선(210"), S상 2차측 도선(220"), T상 2차측 도선(230")에 더해 R상 2차측 보조 도선(211"), S상 2차측 보조 도선(221"), T상 2차측 보조 도선(231")이 더 구비되어야 한다.
구체적으로, R상 2차측 보조 도선(211")의 (+)단자는 제 1 듀얼 다이오드(310")의 각 다이오드 사이에 대응하는 전원공급 루프(200)에 [도 10]에서와 같이 통전 연결되고 R상 2차측 보조 도선(211")의 (-)단자는 제 2 듀얼 다이오드(320")의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지k(K)에 [도 10]에서와 같이 통전 연결될 수 있다.
그리고, S상 2차측 보조 도선(221")의 (+)단자는 제 5 듀얼 다이오드(350")의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지p(P)에 [도 10]에서와 같이 통전 연결되고 S상 2차측 보조 도선(221")의 (-)단자는 제 6 듀얼 다이오드(360")의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지q(Q)에 [도 10]에서와 같이 통전 연결될 수 있다.
또한, T상 2차측 보조 도선(231")의 (+)단자는 제 3 듀얼 다이오드(330")의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지m(M)에 [도 10]에서와 같이 통전 연결되고 T상 2차측 보조 도선(231")의 (-)단자는 제 4 듀얼 다이오드(340")의 각 다이오드 사이에 대응하는 브릿지n(N)에 [도 10]에서와 같이 통전 연결될 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치가 [도 10]와 같이 구성된 상태에서 예컨대, 피드백 제어기(510)가 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간의 전압을 모니터링한 결과, '부하'에 필요한 전압보다 높은 경우 피드백 제어기(510)는 PWM 제어기(520)에 PWM 제어 명령을 내려 [도 11]에서와 같이 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)를 스위칭 온시킴에 따라 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간 전압을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 계기용 변류기의 전원공급장치가 [도 10]과 같이 구성된 상태에서 예컨대, 피드백 제어기(510)가 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간의 전압을 모니터링한 결과, '부하'에 필요한 전압보다 낮은 경우 피드백 제어기(510)는 PWM 제어기(520)에 PWM 제어 명령을 내려 [도 12]에서와 같이 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)를 스위칭 오프시킴에 따라 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간 전압을 높일 수 있다.
그 결과, 정류 다이오드(300)로부터 컨버터 다이오드(430)와 평활 커패시터(710)를 거친 전류를 통해 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자에 걸리는 전압을 일정하게 유지시킬 수 있다.
1a : 1차측 케이블
1b : 계기용 변류기
1c : 2차측 도선
10 : R상 케이블
20 : S상 케이블
30 : T상 케이블
100 : 3상 메인 계기용 변류기
110, 110', 110" : R상 메인 계기용 변류기
120, 120', 120" : S상 메인 계기용 변류기
130, 130', 130" : T상 메인 계기용 변류기
200 : 전원공급 루프
210, 210', 210" : R상 2차측 도선
211" : R상 2차측 보조 도선
220, 220', 220" : S상 2차측 도선
221" : S상 2차측 보조 도선
230, 230', 230" : T상 2차측 도선
231" : T상 2차측 보조 도선
300 : 정류 다이오드
310, 310', 310" : 제 1 듀얼 다이오드
320, 320', 320" : 제 2 듀얼 다이오드
330, 330', 330" : 제 3 듀얼 다이오드
340', 340" : 제 4 듀얼 다이오드
350', 350" : 제 5 듀얼 다이오드
360', 360" : 제 6 듀얼 다이오드
400 : DC-DC 컨버터
410 : PWM 제어 파워 트랜지스터
420 : 평활 커패시터
430 : 컨버터 다이오드
500 : 피드백 제어부재
510 : 피드백 제어기
520 : PWM 제어기
530 : 게이트 드라이버
810" : R상 보조 계기용 변류기
820" : S상 보조 계기용 변류기
830" : T상 보조 계기용 변류기
A : 브릿지a
B : 브릿지b
C : 브릿지c
D : 브릿지d
E : 브릿지e
F : 브릿지f
G : 브릿지g
H : 브릿지h
I : 브릿지i
J : 브릿지j
K : 브릿지k
M : 브릿지m
N : 브릿지n
P : 브릿지p
Q : 브릿지q

Claims (6)

  1. 3상 파워케이블에 개별적으로 근접 배치되어 상기 3상 파워케이블에 흐르는 1차측 전류에 연동하여 2차측 전류를 유도하는 3상 메인 계기용 변류기(100);
    자신의 (+)출력단자와 (-)출력단자가 무선 온라인 모니터링 시스템에 연결됨에 따라 폐회로망을 이루어 상기 3상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 전류를 상기 무선 온라인 모니터링 시스템 공급하는 전원공급 루프(200);
    상기 3상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 전류를 정류하여 상기 전원공급 루프의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 수 있도록 상기 전원공급 루프 상에 연결되는 정류 다이오드(300);
    상기 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자와 상기 정류 다이오드 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프 상에 연결되어 상기 정류 다이오드로부터 정류된 직류전압을 목적하는 직류전압으로 조정하는 DC-DC 컨버터(400);
    상기 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자 간 전압을 모니터링하고 그 모니터링한 전압을 기초하여 상기 DC-DC 컨버터의 동작을 제어하는 피드백 제어부재(500);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 3상 메인 계기용 변류기(100)는, 상기 3상 파워케이블 중 하나인 R상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 R상 메인 계기용 변류기(110)와, 상기 3상 파워케이블 중 하나인 S상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 S상 메인 계기용 변류기(120)와, 상기 3상 파워케이블 중 하나인 T상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 T상 메인 계기용 변류기(130)를 구비하고,
    상기 DC-DC 컨버터(400)는, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자와 상기 정류 다이오드(300) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지a에 연결되어 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자로 흐르는 전류와 상기 브릿지a를 통해 자신을 경유하여 흐르는 전류를 PWM 스위칭하는 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지b에 연결되는 평활 커패시터(420)와, 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)와 상기 평활 커패시터(420) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽에 연결되어 상기 정류 다이오드(300)를 거친 전류가 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 때 자신을 경유시키는 컨버터 다이오드(430)를 구비하고,
    상기 정류 다이오드(300)는, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 전류가 흐를 수 있도록 상기 전원공급 루프(200)에 복수의 다이오드가 직렬 연결되는 제 1 듀얼 다이오드(310)와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 제 1 듀얼 다이오드와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응되는 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지c에 복수의 다이오드가 직렬 연결되는 제 2 듀얼 다이오드(320)와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 제 2 듀얼 다이오드와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응되는 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지d에 복수의 다이오드가 직렬 연결되는 제 3 듀얼 다이오드(330)를 구비하고,
    상기 피드백 제어부재(500)는, 상기 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자 간 전압을 모니터링하고 그 모니터링한 전압을 기초하여 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)를 피드백 제어하는 피드백 제어기(510)와, 상기 피드백 제어기의 제어로 동작하여 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)에 대해 PWM 제어를 수행하는 PWM 제어기(520)를 구비하고,
    상기 R상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 R상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 R상 2차측 도선(210);
    상기 S상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 S상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 S상 2차측 도선(220);
    상기 T상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 T상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 T상 2차측 도선(230);
    을 더 포함하여 구성되고,
    상기 R상 2차측 도선의 (-)단자, 상기 S상 2차측 도선의 (-)단자, 상기 T상 2차측 도선의 (-)단자는 각각 접지되고,
    상기 R상 2차측 도선의 (+)단자는 상기 제 1 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프에 통전 연결되고,
    상기 S상 2차측 도선의 (+)단자는 상기 제 2 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지c에 통전 연결되고,
    상기 T상 2차측 도선의 (+)는 상기 제 3 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지d에 통전 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 3상 파워케이블에 개별적으로 근접 배치되어 상기 3상 파워케이블에 흐르는 1차측 전류에 연동하여 2차측 전류를 유도하는 3상 메인 계기용 변류기(100);
    자신의 (+)출력단자와 (-)출력단자가 무선 온라인 모니터링 시스템에 연결됨에 따라 폐회로망을 이루어 상기 3상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 전류를 상기 무선 온라인 모니터링 시스템 공급하는 전원공급 루프(200);
    상기 3상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 전류를 정류하여 상기 전원공급 루프의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 수 있도록 상기 전원공급 루프 상에 연결되는 정류 다이오드(300);
    상기 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자와 상기 정류 다이오드 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프 상에 연결되어 상기 정류 다이오드로부터 정류된 직류전압을 목적하는 직류전압으로 조정하는 DC-DC 컨버터(400);
    상기 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자 간 전압을 모니터링하고 그 모니터링한 전압을 기초하여 상기 DC-DC 컨버터의 동작을 제어하는 피드백 제어부재(500);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 3상 메인 계기용 변류기(100)는, 상기 3상 파워케이블 중 하나인 R상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 R상 메인 계기용 변류기(110')와, 상기 3상 파워케이블 중 하나인 S상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 S상 메인 계기용 변류기(120')와, 상기 3상 파워케이블 중 하나인 T상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 T상 메인 계기용 변류기(130')를 구비하고,
    상기 DC-DC 컨버터(400)는, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자와 상기 정류 다이오드(300) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지a에 연결되어 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자로 흐르는 전류와 상기 브릿지a를 통해 자신을 경유하여 흐르는 전류를 PWM 스위칭하는 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지b에 연결되는 평활 커패시터(420)와, 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)와 상기 평활 커패시터(420) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽에 연결되어 상기 정류 다이오드(300)를 거친 전류가 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 때 자신을 경유시키는 컨버터 다이오드(430)를 구비하고,
    상기 정류 다이오드(300)는, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 전원공급 루프(200)에 복수의 다이오드가 직렬 연결되는 제 1 듀얼 다이오드(310')와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 제 1 듀얼 다이오드와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응되게 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지e에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 2 듀얼 다이오드(320')와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 제 2 듀얼 다이오드와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지f에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 3 듀얼 다이오드(330')와, 상기 브릿지f에 병렬 연결되는 브릿지g에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 4 듀얼 다이오드(340')와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 제 4 듀얼 다이오드와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 상기 브릿지f에 일단부가 연결되고 상기 제 2 듀얼 다이오드와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 타단부가 연결되는 브릿지h에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 5 듀얼 다이오드(350')와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 브릿지h에서 상기 제 5 듀얼 다이오드와 병렬 연결된 브릿지j에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 6 듀얼 다이오드(360')를 구비하고,
    상기 피드백 제어부재(500)는, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간 전압을 모니터링하고 그 모니터링한 전압을 기초하여 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)를 피드백 제어하는 피드백 제어기(510)와, 상기 피드백 제어기의 제어로 동작하여 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)에 대해 PWM 제어를 수행하는 PWM 제어기(520)를 구비하고,
    상기 R상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 R상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 R상 2차측 도선(210');
    상기 S상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 S상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 S상 2차측 도선(220');
    상기 T상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 T상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 T상 2차측 도선(230');
    을 더 포함하여 구성되고,
    상기 R상 2차측 도선의 (+)단자는 상기 제 1 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 통전 연결되고 상기 R상 2차측 도선의 (-)단자는 상기 제 2 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지e에 통전 연결되고,
    상기 S상 2차측 도선의 (+)단자는 상기 제 5 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지h에 통전 연결되고 상기 S상 2차측 도선의 (-)단자는 제 6 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지j에 통전 연결되고,
    상기 T상 2차측 도선의 (+)단자는 상기 제 3 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지f에 통전 연결되고 상기 T상 2차측 도선의 (-)단자는 상기 제 4 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지g에 통전 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치.
  5. 3상 파워케이블에 개별적으로 근접 배치되어 상기 3상 파워케이블에 흐르는 1차측 전류에 연동하여 2차측 전류를 유도하는 3상 메인 계기용 변류기(100);
    자신의 (+)출력단자와 (-)출력단자가 무선 온라인 모니터링 시스템에 연결됨에 따라 폐회로망을 이루어 상기 3상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 전류를 상기 무선 온라인 모니터링 시스템 공급하는 전원공급 루프(200);
    상기 3상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 전류를 정류하여 상기 전원공급 루프의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 수 있도록 상기 전원공급 루프 상에 연결되는 정류 다이오드(300);
    상기 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자와 상기 정류 다이오드 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프 상에 연결되어 상기 정류 다이오드로부터 정류된 직류전압을 목적하는 직류전압으로 조정하는 DC-DC 컨버터(400);
    상기 전원공급 루프의 (+)(-)출력단자 간 전압을 모니터링하고 그 모니터링한 전압을 기초하여 상기 DC-DC 컨버터의 동작을 제어하는 피드백 제어부재(500);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 3상 메인 계기용 변류기(100)는, 상기 3상 파워케이블 중 하나인 R상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 R상 메인 계기용 변류기(110")와, 상기 3상 파워케이블 중 하나인 S상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 S상 메인 계기용 변류기(120")와, 상기 3상 파워케이블 중 하나인 T상 케이블을 감싸는 고리 형태로 이루어지는 T상 메인 계기용 변류기(130")를 구비하고,
    상기 DC-DC 컨버터(400)는, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자와 상기 정류 다이오드(300) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지a에 연결되어 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자로 흐르는 전류와 상기 브릿지a를 통해 자신을 경유하여 흐르는 전류를 PWM 스위칭하는 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지b에 연결되는 평활 커패시터(420)와, 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)와 상기 평활 커패시터(420) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽에 연결되어 상기 정류 다이오드(300)를 거친 전류가 상기 전원공급 루프(200)의 (+)출력단자 쪽으로 흐를 때 자신을 경유시키는 컨버터 다이오드(430)를 구비하고,
    상기 정류 다이오드(300)는, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 전원공급 루프(200)에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 1 듀얼 다이오드(310")와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 제 1 듀얼 다이오드와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응되게 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지k에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 2 듀얼 다이오드(320")와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 류가 흐를 수 있도록 상기 제 2 듀얼 다이오드와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 병렬 연결된 브릿지m에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 3 듀얼 다이오드(330")와, 상기 브릿지m에 병렬 연결된 브릿지n에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 4 듀얼 다이오드(340")와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 제 4 듀얼 다이오드와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 상기 브릿지m에 일단부가 연결되고 상기 제 2 듀얼 다이오드와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410) 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 타단부가 연결된 브릿지p에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 5 듀얼 다이오드(350")와, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)단자 쪽으로 정류된 전류가 흐를 수 있도록 상기 브릿지p에서 상기 제 5 듀얼 다이오드와 병렬 연결된 브릿지q에 각 다이오드가 직렬 연결되는 제 6 듀얼 다이오드(360")를 구비하고,
    상기 피드백 제어부재(500)는, 상기 전원공급 루프(200)의 (+)(-)출력단자 간 전압을 모니터링하고 그 모니터링한 전압을 기초하여 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)를 피드백 제어하는 피드백 제어기(510)와, 상기 피드백 제어기의 제어로 동작하여 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터(410)에 대해 PWM 제어를 수행하는 PWM 제어기(520)를 구비하고,
    상기 R상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 R상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 R상 2차측 도선(210");
    상기 S상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 S상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 S상 2차측 도선(220");
    상기 T상 메인 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 T상 메인 계기용 변류기로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르는 T상 2차측 도선(230");
    상기 R상 2차측 도선이 폐루프가 되도록 상기 R상 메인 계기용 변류기와 대향하여 상기 R상 2차측 도선에 복수 회 감겨 통전 연결됨에 따라 상기 R상 2차측 도선에 흐르는 전류에 연동하여 전류를 유도하는 R상 보조 계기용 변류기(810");
    상기 S상 2차측 도선이 폐루프가 되도록 상기 S상 메인 계기용 변류기와 대향하여 상기 S상 2차측 도선에 복수 회 감겨 통전 연결됨에 따라 상기 S상 2차측 도선에 흐르는 전류에 연동하여 전류를 유도하는 S상 보조 계기용 변류기(820");
    상기 T상 2차측 도선이 폐루프가 되도록 상기 T상 메인 계기용 변류기와 대향하여 상기 T상 2차측 도선에 복수 회 감겨 통전 연결됨에 따라 상기 T상 2차측 도선에 흐르는 전류에 연동하는 전류를 유도하는 T상 보조 계기용 변류기(830");
    상기 R상 보조 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 R상 2차측 도선에 흐르는 전류에 반응하여 상기 R상 보조 계기용 변류기에 의해 유도되는 전류가 흐르는 R상 2차측 보조 도선(211");
    상기 S상 보조 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 S상 2차측 도선에 흐르는 전류에 반응하여 상기 S상 보조 계기용 변류기에 의해 유도되는 전류가 흐르는 S상 2차측 보조 도선(221");
    상기 T상 보조 계기용 변류기에 복수 회 감긴 상태로 상기 T상 2차측 도선에 흐르는 전류에 반응하여 상기 T상 보조 계기용 변류기에 의해 유도되는 전류가 흐르는 T상 2차측 보조 도선(231");
    을 더 포함하여 구성되고,
    상기 R상 2차측 보조 도선의 (+)단자는 상기 제 1 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 전원공급 루프(200)에 통전 연결되고 상기 R상 2차측 보조 도선의 (-)단자는 상기 제 2 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지k에 통전 연결되고,
    상기 S상 2차측 보조 도선의 (+)단자는 상기 제 5 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지p에 통전 연결되고 상기 S상 2차측 보조 도선의 (-)단자는 상기 제 6 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지q에 통전 연결되고,
    상기 T상 2차측 보조 도선의 (+)단자는 상기 제 3 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지m에 통전 연결되고 상기 T상 2차측 보조 도선의 (-)단자는 상기 제 4 듀얼 다이오드의 각 다이오드 사이에 대응하는 상기 브릿지n에 통전 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치.
  6. 청구항 1, 4, 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 피드백 제어부재(500)는,
    상기 PWM 제어기와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터 사이의 연결을 인터페이스하고 상기 PWM 제어기와 상기 PWM 제어 파워 트랜지스터 간의 전기적 특성을 맞추는 게이트 드라이버(530);
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치.
KR1020200067346A 2019-10-29 2020-06-03 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치 KR102270285B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190135996 2019-10-29
KR1020190135996 2019-10-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210052175A KR20210052175A (ko) 2021-05-10
KR102270285B1 true KR102270285B1 (ko) 2021-06-28

Family

ID=75918526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200067346A KR102270285B1 (ko) 2019-10-29 2020-06-03 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102270285B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004135489A (ja) 2002-07-22 2004-04-30 Fujitsu Ltd インバータの電流検出方法、その電流検出回路、その異常検出方法、その異常検出回路、表示装置、情報処理装置、試験方法及び試験装置
JP2014178238A (ja) 2013-03-15 2014-09-25 Omron Corp 計測装置および計測方法
US20150108966A1 (en) 2013-09-30 2015-04-23 Michael Jordan KADONOFF Electrical current measuring apparatus and method
JP2015152488A (ja) 2014-02-17 2015-08-24 オムロン株式会社 電流測定装置、その制御方法、制御プログラム、並びに記録媒体、および電力測定装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0664090B2 (ja) * 1988-10-19 1994-08-22 九州大学長 電流検出装置
KR20180023375A (ko) * 2016-08-25 2018-03-07 (주) 이이시스 스마트 전원 장치 및 그 제어 방법
KR20180023561A (ko) * 2016-08-26 2018-03-07 (주) 이이시스 스마트 전원 장치
KR102343688B1 (ko) * 2016-12-09 2021-12-27 삼성에스디아이 주식회사 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 무정전 전원 공급 장치
KR20180103617A (ko) * 2017-03-10 2018-09-19 엘지전자 주식회사 스마트 전력 측정 시스템
KR102062633B1 (ko) * 2017-06-05 2020-02-11 한국전력공사 고효율 자가 전원 무선 센서 및 센서 모듈

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004135489A (ja) 2002-07-22 2004-04-30 Fujitsu Ltd インバータの電流検出方法、その電流検出回路、その異常検出方法、その異常検出回路、表示装置、情報処理装置、試験方法及び試験装置
JP2014178238A (ja) 2013-03-15 2014-09-25 Omron Corp 計測装置および計測方法
US20150108966A1 (en) 2013-09-30 2015-04-23 Michael Jordan KADONOFF Electrical current measuring apparatus and method
JP2015152488A (ja) 2014-02-17 2015-08-24 オムロン株式会社 電流測定装置、その制御方法、制御プログラム、並びに記録媒体、および電力測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210052175A (ko) 2021-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7633262B2 (en) Power supply for underground and pad mounted power distribution systems
US11336198B2 (en) System for generating a power output and corresponding use
CN106463045B (zh) 适应性线缆压降补偿
WO2018026233A1 (ko) 변류기 모듈 및 이를 포함하는 전력 공급 장치
US9351359B2 (en) Inductive power transfer system
US20200044483A1 (en) Electromagnetic-inductive power supply apparatus
US9541930B2 (en) System and method for reducing power consumption in a power supply circuit
CN104882912B (zh) 直流输电系统和组装该系统的方法
KR101925182B1 (ko) 변류기 기반의 유도형 전원공급 장치
US10923951B2 (en) Magnetic induction power supply device
KR102270285B1 (ko) 무선 온라인 모니터링 시스템을 위한 계기용 변류기의 전원공급장치
WO2015161121A1 (en) High efficiency wireless power system
WO2021111477A1 (en) Laser-based power supply system
KR100442340B1 (ko) 지중케이블 선로 임피던스 측정용 전원 공급 장치
CN107240962B (zh) 一种无接触旋转供电系统及其控制方法
JP7045945B2 (ja) 静止誘導電器の監視システム、および監視装置
KR20140005505A (ko) 고압 배전선로용 전원 공급 장치
JP6084593B2 (ja) スイッチング電源装置
JP7419797B2 (ja) 電磁誘導型発電装置
US11936195B2 (en) Electromagnetic-induction power supply device
KR20160137912A (ko) Smps 충전 제어 장치
JP2020182261A (ja) 切換装置および電源供給システム
Aswani et al. Regulation of the extracted energy induced in shield wires of an HV transmission line
CH708511B1 (en) Method for controlling a neutral point voltage of an electronic power converter.
JPH0515041A (ja) ケーブル監視装置操作用電力供給方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant