KR102371225B1 - Isolation DC Voltage Measurement Device By Using Photocoupler - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력전원, 입력전원과 연결되어 입력전원이 공급하는 제1 전류를 입력 받아 광신호를 발산하는 광신호 송신부, 광신호를 수신하여 제2 전류를 생성하는 광신호 수신부를 포함하는 포토커플러 및 포토커플러의 출력 단자와 병렬로 연결되어, 포토커플러가 생성하는 상기 제2 전류를 입력 받아 측정하고자 하는 전압으로 변환하는 변환 저항을 포함할 수 있다.
따라서 본 발명에 따르면, 포토커플러가 일정 범위에서 전류 전달비가 비례한다는 특징을 이용하여 측정하고자 하는 전압의 비율을 포토커플러의 사양에 맞게 설정하여 차동 증폭기 없이도 절연된 전압을 정확하게 측정할 수 있고, 1차 측의 저항에 걸리는 전류의 범위를 계산하여 2차 측에 전류를 유기할 수 있어, 보조의 시퀀스 회로가 필요하지 않고도 연속적으로 전압을 측정할 수 있기에, 회로를 단순화시키면서 정확한 절연전압 측정이 가능한 장치를 구현할 수 있다.
The present invention relates to an insulated DC voltage measuring device using a photocoupler, and more particularly, to an input power source, an optical signal transmitter connected to the input power source to receive a first current supplied by the input power source, and emit an optical signal; A photocoupler including an optical signal receiver for receiving a signal and generating a second current, and a photocoupler connected in parallel with an output terminal of the photocoupler to receive the second current generated by the photocoupler and convert it into a voltage to be measured resistance may be included.
Therefore, according to the present invention, the insulated voltage can be accurately measured without a differential amplifier by setting the ratio of the voltage to be measured using the characteristic that the current transfer ratio is proportional to the photocoupler in a certain range according to the specifications of the photocoupler, 1 By calculating the range of current applied to the resistance of the secondary side, the current can be induced in the secondary side, so that the voltage can be continuously measured without the need for an auxiliary sequence circuit. device can be implemented.

Description

포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치{Isolation DC Voltage Measurement Device By Using Photocoupler}Isolation DC Voltage Measurement Device By Using Photocoupler

본 발명은 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력전원, 입력전원과 연결되어 입력전원이 공급하는 제1 전류를 입력 받아 광신호를 발산하는 광신호 송신부, 광신호를 수신하여 제2 전류를 생성하는 광신호 수신부를 포함하는 포토커플러 및 포토커플러의 출력 단자와 병렬로 연결되어, 포토커플러가 생성하는 상기 제2 전류를 입력 받아 측정하고자 하는 전압으로 변환하는 변환 저항을 포함할 수 있다. The present invention relates to an insulated DC voltage measuring device using a photocoupler, and more particularly, to an input power source, an optical signal transmitter connected to the input power source to receive a first current supplied by the input power source, and emit an optical signal; A photocoupler including an optical signal receiving unit for receiving a signal and generating a second current, and a photocoupler connected in parallel with an output terminal of the photocoupler to receive the second current generated by the photocoupler and convert it into a voltage to be measured resistance may be included.

절연형 직류전압 측정은 어떠한 회로의 전압을 상호 절연되어 있는 다른 회로에서 측정하는 방식을 의미한다. Insulated DC voltage measurement refers to the method of measuring the voltage of one circuit in another circuit that is insulated from each other.

기존의 절연형 직류전압 측정 시에는 Isolation Op-Amp를 이용하여 측정하는 방법을 사용하거나, 도 1과 같이 상호 절연된 1차 회로 및 2차 회로가 있는 경우 1차 측의 전압을 측정하기 위하여 2차 측에 캐패시터를 위치시키고 절연된 포토스위치를 이용하여 캐패시터를 충전 또는 방전하여 캐패시터에 충전된 전압을 측정하는 방식으로 절연된 1차 측 전압을 도출하였다. When measuring the existing insulated DC voltage, the measurement method using Isolation Op-Amp is used, or when there is a primary circuit and a secondary circuit insulated from each other as shown in FIG. 1, in order to measure the voltage on the primary side, The insulated primary voltage was derived by placing a capacitor on the car side and measuring the voltage charged in the capacitor by charging or discharging the capacitor using an insulated photoswitch.

다만 기존의 Isolation Op-Amp를 이용하여 절연된 전압을 측정할 경우, 차동 회로를 사용하여 전압을 증폭한 후 측정해야 하는데 Isolation Op-Amp의 입력 전원이 최대 2V로 출력할 수 밖에 없어, 측정 전압을 최대 2V로 한정할 수 밖에 없다는 문제점이 존재한다. However, when measuring the insulated voltage using the existing Isolation Op-Amp, the voltage must be amplified using a differential circuit and then measured. There is a problem that there is no choice but to limit to 2V.

또한 도 1과 같은 포토스위치를 이용하여 절연된 전압을 측정하는 경우에는 포토스위치에 전압을 임시 저장할 수 있는 캐패시터가 필요하다. 더하여 포토스위치를 On/Off 하는 시퀀스 제어가 별도로 필요하며, 캐패시터에 전압이 충전되는 순간 정확한 전압을 읽어야 정확한 1차 측 전압을 측정할 수 있기에 캐패시터에 충전된 전압을 제어하는 Op-Amp가 추가적으로 필요하므로 회로 구성이 복잡하게 되어 제조 공정이 복잡해지고 소형화가 어려운 문제점이 있다. In addition, in the case of measuring the insulated voltage using the photoswitch as shown in FIG. 1 , a capacitor capable of temporarily storing the voltage in the photoswitch is required. In addition, a sequence control to turn on/off the photoswitch is required separately, and an Op-Amp that controls the voltage charged in the capacitor is additionally required because the correct primary voltage can be measured only when the correct voltage is read the moment the capacitor is charged. Therefore, there is a problem in that the circuit configuration is complicated, the manufacturing process is complicated, and miniaturization is difficult.

본 발명은 이러한 기술적 배경을 바탕으로 발명되었으며, 이상에서 살핀 기술적 요구를 충족시킴은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명할 수 없는 추가적인 기술요소들을 제공하기 위해 발명되었다.The present invention was invented based on this technical background, and it was invented to satisfy the technical needs salpinned above, as well as provide additional technical elements that a person of ordinary skill in the art cannot easily invent.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 포토커플러가 일정 범위에서 전류 전달비가 비례한다는 특징을 이용하여 측정하고자 하는 전압의 비율을 포토커플러의 사양에 맞게 설정하여 차동 증폭기 없이도 절연된 전압을 정확하게 측정하게 하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and by using the characteristic that the current transfer ratio is proportional to the photocoupler in a certain range, the ratio of the voltage to be measured is set according to the specifications of the photocoupler, so that the insulated voltage without a differential amplifier The purpose is to accurately measure

또한 본 발명은 1차 측의 저항에 걸리는 전류의 범위를 계산하여 2차 측에 전류를 유기할 수 있어, 보조의 시퀀스 회로가 필요하지 않으며 연속적으로 전압을 측정할 수 있기에, 회로를 단순화시키면서 정확한 절연전압 측정이 가능한 장치를 구현하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention can induce a current in the secondary side by calculating the range of current applied to the resistance of the primary side, so that an auxiliary sequence circuit is not required and the voltage can be continuously measured, simplifying the circuit and accurate It aims to implement a device capable of measuring insulation voltage.

더불어 본 발명은 전압 측정 시 전기적으로 절연된 상태에서 측정이 가능하게 하여 큰 전압이 흐르는 곳에서도 안전하게 전압을 측정할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to enable measurement in an electrically isolated state during voltage measurement to safely measure voltage even where a large voltage flows.

아울러 본 발명은 포토커플러에 의해 전기적으로 절연되어 광신호에 의해 신호가 전달되므로 노이즈의 영향이 적고, 이에 더해 유기된 신호의 노이즈를 제거하면서 2단 증폭하는 회로를 구성하여 보다 정확한 전압을 측정하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is electrically insulated by a photocoupler and the signal is transmitted by an optical signal, so the effect of noise is small. aim to

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치는 입력전원, 상기 입력전원과 연결되어 상기 입력전원이 공급하는 제1 전류를 입력 받아 광신호를 발산하는 광신호 송신부, 상기 광신호를 수신하여 제2 전류를 생성하는 광신호 수신부를 포함하는 포토커플러 및 상기 포토커플러의 출력 단자와 병렬로 연결되어, 상기 포토커플러가 생성하는 상기 제2 전류를 입력 받아 측정하고자 하는 전압으로 변환하는 변환 저항을 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, an insulated DC voltage measuring apparatus using a photocoupler of the present invention is an input power source, and an optical signal transmitter connected to the input power source to receive a first current supplied by the input power source and emit an optical signal. , a photocoupler including an optical signal receiving unit generating a second current by receiving the optical signal and connected in parallel with an output terminal of the photocoupler to receive and measure the second current generated by the photocoupler It may include a conversion resistor that converts it to a voltage.

이때 상기 광신호 수신부는상기 제1 전류에 비례하는 전류전달비를 갖는 제2 전류를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다. 더하여 상기 입력전원과 상기 변환 저항에 걸리는 전압은 비례하는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the optical signal receiver may generate a second current having a current transfer ratio proportional to the first current. In addition, it may be characterized in that the input power and the voltage applied to the conversion resistor are proportional.

또한 본 발명은 상기 입력전원 및 포토커플러와 병렬로 연결되고, 상기 입력전원의 전압을 분압하여 상기 포토커플러에 전달하는 분압부를 더 포함할 수 있고, 상기 분압부는 상기 입력전원에 직렬 연결된 제1 저항 및 제2 저항, 상기 제1 저항에 병렬로 연결된 제1 캐패시터를 포함하고, 상기 포토커플러는 상기 제1 캐패시터에 병렬 연결된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the present invention may further include a voltage divider connected in parallel with the input power source and the photocoupler, dividing the voltage of the input power supply to the photocoupler, and the voltage dividing unit is a first resistor connected in series to the input power source. and a second resistor and a first capacitor connected in parallel to the first resistor, wherein the photocoupler is connected in parallel to the first capacitor.

더불어 본 발명은 상기 포토 커플러의 출력 단자에 연결되는 (+)입력단, 상기 제2 전류를 측정하고자 하는 전압으로 변환하여 출력하는 출력단, 제1 노드에 연결되는 (-)입력단을 포함하는 제1 증폭기를 포함하는 전압 변환부를 더 포함하고, 상기 제1 노드는 상기 포토 커플러의 출력 단자에 연결된 제1 노이즈 제거부와 연결되고, 접지와 연결된 제2 노이즈 제거부와 연결되고, 상기 제1 증폭기의 출력단과 연결된 제3 노이즈 제거부와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있고, 이때 상기 제1 노이즈 제거부 및 제2 노이즈 제거부는 저항 및 캐패시터가 직렬 또는 병렬로 연결되어 있고, 상기 제3 노이즈 제거부는 저항 및 캐패시터가 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the present invention is a first amplifier including a (+) input terminal connected to the output terminal of the photo coupler, an output terminal for converting the second current to a voltage to be measured and output, and a (-) input terminal connected to the first node and a voltage converter comprising It may be characterized in that it is connected to a third noise removing unit connected to, wherein the first noise removing unit and the second noise removing unit have a resistor and a capacitor connected in series or in parallel, and the third noise removing unit includes a resistor and It may be characterized in that the capacitors are connected in parallel.

아울러 본 발명은 상기 전압 변환부의 출력 단자에 병렬 연결되어 상기 전압 변환부가 변환한 전압을 증폭시키는 제2 증폭기를 포함하는 증폭부를 더 포함하고, 상기 제2 증폭기는 비반전 증폭기 또는 반전 증폭기인 것을 특징으로 할 수 있다.또한 상기 입력전원과 상기 증폭부의 출력단에 걸리는 전압은 비례하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the present invention further comprises an amplifier comprising a second amplifier connected in parallel to the output terminal of the voltage converter to amplify the voltage converted by the voltage converter, wherein the second amplifier is a non-inverting amplifier or an inverting amplifier In addition, it may be characterized in that the input power and the voltage applied to the output terminal of the amplifying unit are proportional.

본 발명은 포토커플러가 일정 범위에서 전류 전달비가 비례한다는 특징을 이용하여 측정하고자 하는 전압의 비율을 포토커플러의 사양에 맞게 설정하여 차동 증폭기 없이도 절연된 전압을 정확하게 측정할 수 있다.In the present invention, the insulated voltage can be accurately measured without a differential amplifier by setting the ratio of the voltage to be measured according to the specifications of the photocoupler by using the characteristic that the current transfer ratio is proportional to the photocoupler in a certain range.

또한 본 발명은 1차 측의 저항에 걸리는 전류의 범위를 계산하여 2차 측에 전류를 유기할 수 있어, 보조의 시퀀스 회로가 필요하지 않으며 연속적으로 전압을 측정할 수 있기에, 회로를 단순화시키면서 정확한 절연전압 측정이 가능한 장치를 구현할 수 있다.In addition, the present invention can induce a current in the secondary side by calculating the range of current applied to the resistance of the primary side, so that an auxiliary sequence circuit is not required and the voltage can be continuously measured, simplifying the circuit and accurate A device capable of measuring insulation voltage can be implemented.

더불어 본 발명은 전압 측정 시 전기적으로 절연된 상태에서 측정이 가능하므로 큰 전압이 흐르는 곳에서도 안전하게 전압을 측정할 수 있다. In addition, the present invention can measure the voltage safely even in a place where a large voltage flows because it is possible to measure the voltage in an electrically isolated state.

아울러 본 발명은 포토커플러에 의해 전기적으로 절연되어 광신호에 의해 신호가 전달되므로 노이즈의 영향이 적고, 이에 더해 유기된 신호의 노이즈를 제거하면서 2단 증폭하는 회로를 구성하여 보다 정확한 전압을 측정할 수 있다. In addition, the present invention is electrically isolated by a photocoupler and transmits a signal by an optical signal, so the effect of noise is small. can

도 1은 종래 기술에 따른 포토스위치를 이용하여 절연형 직류전압을 측정하는 회로 구성을 나타낸 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치의 기능 블럭을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치에 비반전 증폭기를 이용한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치에 반전 증폭기를 이용한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치의 노이즈 제거부의 구성을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 포토커플러가 입력 전류에 따라 전달 전류비가 비례하는 구간의 특징을 설명하기 위한 참고도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치의 회로의 각 구간에서 출력되는 전압을 측정한 참고도이다.
1 is a circuit diagram showing a circuit configuration for measuring an insulated DC voltage using a photoswitch according to the prior art.
2 is a block diagram illustrating a functional block of an insulated DC voltage measuring apparatus using a photocoupler according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram using a non-inverting amplifier in an insulated DC voltage measuring apparatus using a photocoupler according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram using an inverting amplifier in an insulated DC voltage measuring apparatus using a photocoupler according to an embodiment of the present invention.
5 is a reference diagram for explaining the configuration of a noise removing unit of an insulated DC voltage measuring apparatus using a photocoupler according to an embodiment of the present invention.
6 is a reference diagram for explaining the characteristics of a section in which a transfer current ratio of a photocoupler is proportional to an input current.
7 is a reference diagram for measuring voltages output from each section of a circuit of an insulated DC voltage measuring apparatus using a photocoupler according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.The purpose and technical configuration of the present invention, and details regarding the operational effects thereof will be more clearly understood by the following detailed description based on the accompanying drawings in the specification of the present invention. An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.The embodiments disclosed herein should not be construed or used as limiting the scope of the present invention. It is natural for those skilled in the art that the description including the embodiments of the present specification will have various applications. Accordingly, any embodiments described in the detailed description of the present invention are illustrative for better describing the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention to the embodiments.

도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the drawings and described below are merely examples of possible implementations. Other functional blocks may be used in other implementations without departing from the spirit and scope of the detailed description. Also, although one or more functional blocks of the present invention are represented as separate blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be combinations of various hardware and software configurations that perform the same function.

또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 개방형의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In addition, the expression that includes certain components is an open expression and merely refers to the existence of the corresponding components, and should not be construed as excluding additional components.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. Furthermore, when a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that another component may exist in the middle.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. In addition, expressions such as 'first, second', etc. are used only for distinguishing a plurality of components, and do not limit the order or other characteristics between the components.

도 1은 종래 기술에 따른 포토스위치를 이용하여 절연형 직류전압을 측정하는 회로 구성을 나타낸 회로도이다. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration for measuring an insulated DC voltage using a photoswitch according to the prior art.

도 1을 참조하면, 포토스위치를 이용하여 절연형 직류전압을 측정하는 방식은 상호 절연된 1차 회로 및 2차 회로가 있는 경우 1차 측의 전압을 측정하기 위하여 2차 측에 캐패시터를 위치하고 절연된 포토스위치를 이용하여 캐패시터를 충전 또는 방전하여 캐패시터에 충전된 전압으로 이용하여 절연된 1차 측 전압을 측정한다. Referring to FIG. 1 , in the method of measuring an insulated DC voltage using a photoswitch, a capacitor is placed on the secondary side to measure the voltage on the primary side when there is a primary circuit and a secondary circuit insulated from each other. Measure the insulated primary voltage using the charged or charged capacitor in the capacitor by using a photoswitch.

다만 포토스위치를 이용하여 절연된 전압을 측정하는 경우에는 포토스위치에 전압을 임시 저장할 수 있는 캐패시터가 필요하다. 더하여 포토스위치를 On/Off 하는 시퀀스 제어가 별도로 필요하며, 캐패시터에 전압이 충전되는 순간 정확한 전압을 읽어야 정확한 1차 측 전압을 측정할 수 있기에 캐패시터에 충전된 전압을 제어하는 Op-Amp가 추가적으로 필요하므로 회로 구성이 복잡하게 되어 제조 공정이 복잡해지고 소형화가 어려운 문제점이 있다. However, in the case of measuring an insulated voltage using a photoswitch, a capacitor capable of temporarily storing the voltage in the photoswitch is required. In addition, a sequence control to turn on/off the photoswitch is required separately, and an Op-Amp that controls the voltage charged in the capacitor is additionally required because the correct primary voltage can be measured only when the correct voltage is read the moment the capacitor is charged. Therefore, there is a problem in that the circuit configuration is complicated, the manufacturing process is complicated, and miniaturization is difficult.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치(100)의 기능 블럭을 나타낸 도면이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치(100)의 회로 구성을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a functional block of an insulated DC voltage measuring apparatus 100 using a photocoupler according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are diagrams using a photocoupler according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing the circuit configuration of the insulated DC voltage measuring device 100 .

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치(100)는 입력전원(10), 포토커플러(110) 및 변환 저항(120)을 포함한다. 보다 상세하게는, 입력전원(10), 입력전원(10)과 연결되어 입력전원(10)이 공급하는 제1 전류를 입력 받아 광신호를 발산하는 광신호 송신부(111)와 광신호를 수신하여 제2 전류를 생성하는 광신호 수신부(112)를 포함하는 포토커플러(110) 및 포토커플러(110)의 출력 단자와 병렬로 연결되어 포토커플러(110)가 생성하는 상기 제2 전류를 입력 받아 측정하고자 하는 전압으로 변환하는 변환 저항(120)을 포함할 수 있다. 이때 제1 전류는 포토커플러(110)가 입력 받는 전류이며, 제2 전류는 포토커플러(110)가 출력하는 전류를 의미한다. 2 to 4 , an insulated DC voltage measuring apparatus 100 using a photocoupler according to an embodiment of the present invention includes an input power supply 10 , a photocoupler 110 and a conversion resistor 120 . do. In more detail, the input power supply 10, the input power supply 10 is connected to the first current supplied by the input power supply 10 as input and receives the optical signal transmitter 111 and the optical signal to emit an optical signal to receive The photocoupler 110 including an optical signal receiver 112 for generating a second current and the photocoupler 110 are connected in parallel with the output terminal of the photocoupler 110 to receive and measure the second current generated by the photocoupler 110 It may include a conversion resistor 120 that converts the desired voltage. In this case, the first current is a current received by the photocoupler 110 , and the second current is a current output from the photocoupler 110 .

상기 입력전원(10)은 측정하려는 전압을 공급하는 전원으로, 포토커플러(110)가 단방향으로 동작을 하기에 직류 전원인 것이 바람직하다.The input power 10 is a power supply for supplying a voltage to be measured, and is preferably a DC power supply for the photocoupler 110 to operate in one direction.

상기 포토커플러(110)는 입력전원(10)과 연결되어 입력전원(10)이 공급하는 제1 전류를 입력 받아 광신호를 발산하는 광신호 송신부(111)와 광신호를 수신하여 제2 전류를 생성하는 광신호 수신부(112)를 포함할 수 있다. The photocoupler 110 is connected to the input power 10 and receives the first current supplied by the input power 10 and receives the optical signal transmitter 111 for emitting an optical signal, and receives the optical signal to generate a second current It may include an optical signal receiving unit 112 to generate.

이때 광신호 송신부(111)는 발광 다이오드로서 적외선 LED를 사용할 수 있으며, 광신호 수신부(112)는 광 다이오드(Photo Diode) 또는 광 트랜지스터(Photo Transistor)를 사용할 수 있다. 광신호 송신부(111)와 광신호 수신부(112)는 투명수지를 매개하여 광학적으로 결합하는데, 외광을 차단하고 기계적인 강도를 더하기 위해 그 둘레를 검은색 수지로 두껍게 덮을 수 있다. 또한 광신호 송신부(111)에 갈륨아세니드알루미늄, 광신호 수신부(112)에 pin다이오드의 고속소자를 사용하면 100MHz까지 사용할 수 있고, 직류에서 고주파까지 평탄한 주파수 응답을 얻을 수 있다.In this case, the optical signal transmitter 111 may use an infrared LED as a light emitting diode, and the optical signal receiver 112 may use a photo diode or a photo transistor. The optical signal transmitter 111 and the optical signal receiver 112 are optically coupled via a transparent resin, and the periphery may be thickly covered with black resin to block external light and add mechanical strength. In addition, if gallium arsenide aluminum is used for the optical signal transmitter 111 and a pin diode high-speed device is used for the optical signal receiver 112, it can be used up to 100 MHz, and a flat frequency response can be obtained from direct current to high frequency.

포토커플러(110)는 빛을 이용하기 때문에 잡음에 강하고, 시스템을 구성하는 장치 간의 전류를 절연할 수 있으며, 각 장치마다 접지가 가능하다. 또한 장치 간의 결합용량이 작기 때문에 출력 쪽의 신호가 입력 쪽으로 되돌아가는 일이 없는 등의 장점이 있다. 이 때문에 전압을 측정하기 위해 전기회로 등을 포토커플러(110)를 매개하여 결합하면, 전원 전압의 차이나 기계부에서 발생하는 노이즈에 신경을 쓸 필요가 없어 회로설계를 단순화 할 수 있다. 더하여 전압 측정 시 전기적으로 절연된 상태에서 측정이 가능하므로 큰 전압이 흐르는 곳에서도 안전하게 전압을 측정할 수 있는 장점이 있다. Since the photocoupler 110 uses light, it is strong against noise, can insulate current between devices constituting the system, and can be grounded for each device. In addition, since the coupling capacitance between devices is small, there is an advantage in that the signal on the output side does not return to the input side. For this reason, if an electric circuit is coupled via the photocoupler 110 to measure the voltage, there is no need to worry about the difference in power supply voltage or noise generated from the mechanical part, so that the circuit design can be simplified. In addition, since it is possible to measure voltage in an electrically isolated state, it has the advantage of being able to safely measure voltage even where a large voltage flows.

한편 상기 광신호 수신부(112)는 제1 전류에 비례하는 전류전달비(광신호 송신부의 입력전류에 대한 광신호 수신부의 출력전류의 비, Current Transfer Ratio, CTR)를 갖는 제2 전류를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다. 포토커플러(110)는 도 6과 같이 일정한 전류 범위 내에서 입력전류에 전류전달비가 비례하는 특성이 있기 때문이다. 도 6의 실험에서 사용한 포토커플러(110)인 EL817은 입력전류가 0mA~10mA에서 전류 전달비가 선형적인 특성이 있었고, 이 범위는 포토커플러(110)의 제조사마다 미세하게 차이가 있을 수 있다. 본 발명은 후술할 분압부(130)를 이용하여 포토커플러(110)의 전달전류비가 선형적인 영역 내에서 사용할 수 있게 하기에, 측정하고자 하는 전압의 비율을 포토커플러(110)의 사양에 맞게 분압하여 절연된 전압을 측정할 수 있다. On the other hand, the optical signal receiver 112 generates a second current having a current transfer ratio proportional to the first current (ratio of the output current of the optical signal receiver to the input current of the optical signal transmitter, Current Transfer Ratio, CTR). can be characterized as This is because the photocoupler 110 has a characteristic in which a current transfer ratio is proportional to an input current within a constant current range as shown in FIG. 6 . The EL817, which is the photocoupler 110 used in the experiment of FIG. 6 , had a linear current transfer ratio at an input current of 0 mA to 10 mA, and this range may be slightly different for each manufacturer of the photo coupler 110 . The present invention uses a voltage divider 130 to be described later so that the transfer current ratio of the photocoupler 110 can be used within a linear region, so the ratio of the voltage to be measured is divided according to the specifications of the photocoupler 110 . The insulated voltage can be measured.

더하여 도 7과 같이, 상기 입력전원(도 3의 (a) 지점)과 변환 저항에 걸리는 전압(도 3의 (b) 지점)은 비례하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이는 포토커플러(110)의 광신호 수신부(112)가 제1 전류에 비례하는 전류전달비를 갖는 제2 전류를 생성하기 때문이다. 따라서 입력 전압과 비례하는 크기의 절연전압을 변환 저항의 노드에서 측정이 가능하여 큰 전압이 흐르는 곳에서도 안전하게 전압을 측정할 수 있는 장점이 있다.In addition, as shown in FIG. 7 , it may be characterized in that the input power (point (a) of FIG. 3) and the voltage applied to the conversion resistor (point (b) of FIG. 3) are proportional to each other. This is because the optical signal receiver 112 of the photocoupler 110 generates a second current having a current transfer ratio proportional to the first current. Therefore, it is possible to measure the insulation voltage proportional to the input voltage at the node of the conversion resistor, which has the advantage of safely measuring the voltage even where a large voltage flows.

상기 변환 저항(120)은 포토커플러(110)의 출력 단자와 병렬로 연결되어 포토커플러(110)가 생성한 제2 전류를 측정하고자 하는 전압으로 변환한다. 따라서 본 발명은 변환 저항(120)이 제2 전류로부터 변환한 전압 값으로부터 절연전압을 도출할 수 있게 한다. 다만 절연전압 측정을 용이하게 하기 위해서는 변환 저항(120)이 변환한 전압의 크기가 충분히 커야 하는데, 이를 효율적으로 증폭하기 위해 후술할 전압 변환부(140) 또는 증폭부의 구성이 더 추가될 수 있다. The conversion resistor 120 is connected in parallel with the output terminal of the photocoupler 110 to convert the second current generated by the photocoupler 110 into a voltage to be measured. Accordingly, the present invention enables the conversion resistor 120 to derive an insulation voltage from the voltage value converted from the second current. However, in order to facilitate the measurement of the insulation voltage, the magnitude of the voltage converted by the conversion resistor 120 must be sufficiently large. In order to efficiently amplify the voltage, the configuration of the voltage conversion unit 140 or the amplification unit, which will be described later, may be further added.

한편 본 발명의 다른 실시예로 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치(100)는 입력전원(10) 및 포토커플러(110)와 병렬로 연결되고, 상기 입력전원(10)의 전압을 분압하여 상기 포토커플러(110)에 전달하는 분압부(130)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, in another embodiment of the present invention, the insulated DC voltage measuring device 100 using a photocoupler is connected in parallel with the input power supply 10 and the photocoupler 110, and divides the voltage of the input power supply 10 to The photocoupler 110 may further include a pressure dividing unit 130 to transmit it.

본 발명은 포토커플러(110)의 전달전류비가 선형적인 영역 내에서 사용하는 것이 목적이기에, 전달전류비가 선형적인 특성을 갖는 입력전류를 갖도록 저항값을 조절하여 입력전류를 다르게 할 수 있으며, 또한 입력전원(10)의 전압이 매우 큰 경우에는 전압을 분압하여 측정할 수 있도록 할 수 있다. Since the purpose of the present invention is to use the photocoupler 110 in a region where the transfer current ratio is linear, the input current can be varied by adjusting the resistance value so that the transfer current ratio has an input current having a linear characteristic. When the voltage of the power supply 10 is very large, the voltage may be divided to be measured.

이때 상기 분압부(130)는 입력전원(10)에 직렬 연결된 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2), 상기 제1 저항(R1)에 병렬로 연결된 제1 캐패시터(C1)를 포함하고, 포토커플러(110)는 제1 캐패시터(C1)에 병렬 연결된 것을 특징으로 할 수 있다. At this time, the voltage divider 130 includes a first resistor R1 and a second resistor R2 connected in series to the input power 10, and a first capacitor C1 connected in parallel to the first resistor R1, and , the photocoupler 110 may be characterized in that it is connected in parallel to the first capacitor C1.

따라서 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2) 값을 조절하여 포토커플러(110)에 입력될 제1 전류 값을 조절하여 포토커플러(110)의 전달전류비가 선형적인 영역 내에서 사용할 수 있게 할 수 있으며, 입력전원(10)의 전압이 매우 클 경우 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)에 전압을 분배시켜 제1 저항(R1)에 걸리는 전압만 측정하여 전체 입력전원(10)의 전압을 측정이 가능하다. 한편 제1 저항(R1)과 제1 캐패시터(C1)가 병렬로 연결되어 입력전원(10) 측에 포함된 노이즈 성분을 제거할 수 있다. Therefore, by adjusting the values of the first resistor R1 and the second resistor R2, the first current value to be input to the photocoupler 110 is adjusted so that the transfer current ratio of the photocoupler 110 can be used within a linear region. When the voltage of the input power supply 10 is very large, only the voltage applied to the first resistor R1 is measured by dividing the voltage across the first resistor R1 and the second resistor R2 to measure the total input power supply 10 ) can be measured. Meanwhile, the first resistor R1 and the first capacitor C1 are connected in parallel to remove a noise component included in the input power supply 10 side.

더불어 본 발명의 다른 실시예로 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치(100)는 포토 커플러의 출력 단자에 연결되는 (+)입력단, 제2 전류를 측정하고자 하는 전압으로 변환하여 출력하는 출력단, 제1 노드(145)에 연결되는 (-)입력단을 포함하는 제1 증폭기(144)를 포함하는 전압 변환부(140)를 더 포함하고, 제1 노드(145)는 포토 커플러의 출력 단자에 연결된 제1 노이즈 제거부(141)와 연결되고, 또한 제1 노드(145)는 접지와 연결된 제2 노이즈 제거부(142)와 연결되며, 더하여 제1 노드(145)는 제1 증폭기(144)의 출력단과 연결된 제3 노이즈 제거부(143)와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다. 한편 제1 증폭기(144)가 입력 임피던스 성분, 양의 전원 공급 전압 및 음의 전원 공급 전압이 연결되어 있음은 자명하다. In addition, in another embodiment of the present invention, the insulated DC voltage measuring apparatus 100 using a photocoupler includes a (+) input terminal connected to the output terminal of the photocoupler, an output terminal that converts the second current into a voltage to be measured and outputs; Further comprising a voltage converter 140 including a first amplifier 144 including a (-) input terminal connected to the first node 145, the first node 145 is connected to the output terminal of the photocoupler The first node 145 is connected to the first noise removing unit 141 , and the first node 145 is connected to the second noise removing unit 142 connected to the ground, and the first node 145 is connected to the first amplifier 144 . It may be characterized in that it is connected to the third noise removing unit 143 connected to the output terminal. On the other hand, it is obvious that the first amplifier 144 is connected to an input impedance component, a positive power supply voltage, and a negative power supply voltage.

따라서 전압 변환부(140)는 변환 저항(120)이 변환한 전압을 증폭시키는 동시에 노이즈를 제거할 수 있는데, 제1 노이즈 제거부(141)는 제1 증폭기(144)의 입력측 신호원에 대한 노이즈를 제거할 수 있고, 제2 노이즈 제거부(142)는 입력측 신호원의 고주파 신호를 필터링할 수 있으며, 제3 노이즈 제거부(143)는 출력 신호원의 노이즈를 제거하는 기능을 한다. Accordingly, the voltage converter 140 can amplify the voltage converted by the conversion resistor 120 and remove noise at the same time. may be removed, the second noise removing unit 142 may filter the high-frequency signal of the input-side signal source, and the third noise removing unit 143 may function to remove noise of the output signal source.

이때 제1 노이즈 제거부(141) 및 제2 노이즈 제거부(142)는 도 5와 같이 저항 및 캐패시터가 직렬 또는 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 제3 노이즈 제거부(143)는 저항 및 캐패시터가 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다. In this case, the first noise removing unit 141 and the second noise removing unit 142 may be characterized in that a resistor and a capacitor are connected in series or in parallel as shown in FIG. 5 . In addition, the third noise removing unit 143 may be characterized in that a resistor and a capacitor are connected in parallel.

다만 본 발명은 이와 같은 조합을 택하여 실험하였을 때, 제1 노이즈 제거부(141)는 저항과 캐패시터가 직렬되고, 제2 노이즈 제거부(142) 및 제3 노이즈 제거부(143)의 저항과 캐패시터가 병렬로 연결되었을 때 노이즈의 제거가 가장 효율적임을 확인하였다. 따라서 제1 노이즈 제거부(141)는 저항과 캐패시터를 직렬로 연결하고, 제2 노이즈 제거부(142) 및 제3 노이즈 제거부(143)의 저항과 캐패시터를 병렬로 연결함이 가장 바람직하다. However, in the present invention, when this combination was tested, the resistance and the capacitor of the first noise removing unit 141 are in series, and the resistance of the second noise removing unit 142 and the third noise removing unit 143 and the It was confirmed that noise removal is most effective when capacitors are connected in parallel. Therefore, it is most preferable that the first noise removing unit 141 connects the resistor and the capacitor in series, and the second noise removing unit 142 and the third noise removing unit 143 connect the resistor and the capacitor in parallel.

또한 본 발명의 다른 실시예로 전압 변환부(140)가 존재할 때, 전압 변환부(140)의 출력 단자에 병렬 연결되어 전압 변환부(140)가 변환한 전압을 증폭시키는 제2 증폭기를 포함하는 증폭부(150)를 더 포함할 수 있다. In addition, in another embodiment of the present invention, when the voltage converter 140 is present, it is connected in parallel to the output terminal of the voltage converter 140 and includes a second amplifier for amplifying the voltage converted by the voltage converter 140 . It may further include an amplifying unit 150 .

상기 증폭부(150)는 상술한 전압 변환부(140)에서 노이즈를 제거한 신호를 증폭시키기에 더욱 정확한 결과를 측정할 수 있으며, 적은 전압으로 증폭을 더 크게 할 수 있어 효율적이다. The amplification unit 150 can measure a more accurate result to amplify the signal from which the noise has been removed by the above-described voltage converter 140 , and amplification can be increased with a small voltage, which is effective.

예를 들어 1V의 전압을 100배 증폭시키고자 하는 경우 노이즈 제거부가 없는 증폭기 하나만을 사용한다면, 노이즈 또한 100배가 증폭되기 때문에 정확한 절연전압의 측정이 어려워 진다. 따라서 상술한 전압 변환부(140)에서 입력된 신호의 노이즈를 제거한 후 증폭시키게 되고, 그 후 상기 증폭기에서 한번 더 증폭하게 되면 노이즈 없이 보다 효율적으로 전압을 증폭하여 정확한 절연전압 측정에 도움이 된다. For example, if you want to amplify the voltage of 1V 100 times and use only one amplifier without a noise canceling part, the noise is also amplified 100 times, making it difficult to accurately measure the insulation voltage. Therefore, the above-described voltage converter 140 removes the noise of the input signal and then amplifies it, and then amplifies the signal once more in the amplifier to more efficiently amplify the voltage without noise, thereby helping to accurately measure the insulation voltage.

또한 입력 전압이 1V 일 때 전압을 100배 증폭시키고자 하는 경우에 하나의 증폭기만을 사용한다면, 증폭기에 100V의 전원 공급을 해주어야 한다. 다만 전압 변환부(140)와 증폭부의 제1 증폭기(144), 제2 증폭기를 사용하는 경우, 각 증폭기에 10V 만 공급하여도 10x10 =100배를 증폭할 수 있기에 10V의 공급 전압만으로 100배를 증폭할 수 있어 더욱 효율적이다. Also, if only one amplifier is used to amplify the voltage 100 times when the input voltage is 1V, 100V power must be supplied to the amplifier. However, in the case of using the voltage converter 140 and the first amplifier 144 and the second amplifier of the amplifier, even if only 10V is supplied to each amplifier, 10x10 = 100 times can be amplified. It can be amplified to be more efficient.

이때 상기 제2 증폭기는 비반전 증폭기(151) 또는 반전 증폭기(152)인 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서 제2 증폭기가 비반전 증폭기(151)인 경우에는 도 3과 같이 회로를 구성할 수 있으며 전압 변환부(140)가 노이즈를 제거한 후 출력한 신호를 보다 크게 증폭하기 위해 증폭할 수 있다. 또한 제2 증폭기가 반전 증폭기(152)인 경우에는 도 4와 같이 회로를 구성할 수 있으며 전압 변환부(140)가 노이즈를 제거한 후 출력한 신호를 보다 크게 증폭하거나, 작게 감소시킬 수 있다. 따라서 측정할 결과 전압이 너무 크거나 작을 때 이를 조절하여 정확하게 측정할 수 있다는 장점이 있다. 이때 제2 증폭기의 (+)입력단 또는 (-)입력단에 접지와 연결된 풀다운(pull down) 저항을 추가하여 제2 증폭기의 입력 신호를 더욱 안정화 시킬 수도 있다. In this case, the second amplifier may be a non-inverting amplifier 151 or an inverting amplifier 152 . Therefore, when the second amplifier is the non-inverting amplifier 151, the circuit can be configured as shown in FIG. 3, and the signal output by the voltage converter 140 after removing the noise can be amplified in order to be more amplified. In addition, when the second amplifier is the inverting amplifier 152, the circuit can be configured as shown in FIG. 4, and the signal output by the voltage converter 140 after removing the noise can be more amplified or reduced. Therefore, there is an advantage in that the measurement result can be accurately measured by adjusting it when the voltage is too large or too small. In this case, the input signal of the second amplifier may be further stabilized by adding a pull-down resistor connected to the ground to the (+) input terminal or the (-) input terminal of the second amplifier.

더하여 도 7과 같이, 상기 입력전원(도 3의 (a) 지점)과 상기 증폭부의 출력단에 걸리는 전압(도 3의 (c) 지점)은 비례하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이는 포토커플러(110)의 광신호 수신부(112)가 제1 전류에 비례하는 전류전달비를 갖는 제2 전류를 생성하고, 전압 변환부(140)와 증폭부(150)가 입력 전압을 1차 함수의 형태로 비례하게 증가시키기 때문이다. 따라서 입력 전압과 비례하는 크기의 절연전압을 증폭부(150)의 출력단에서 측정이 가능하여 변환 저항에 걸리는 전압에 비해 상대적으로 큰 전압이 증폭부(150)의 출력단에 걸리며, 더하여 전압 변환부(140)에서 노이즈가 제거되었기 때문에 측정이 용이하며 정확하다는 장점이 있다.In addition, as shown in FIG. 7 , the input power (point (a) of FIG. 3) and the voltage applied to the output terminal of the amplifier (point (c) of FIG. 3) may be proportional to each other. In this case, the optical signal receiver 112 of the photocoupler 110 generates a second current having a current transfer ratio proportional to the first current, and the voltage converter 140 and the amplifier 150 first convert the input voltage to the first current. This is because it increases proportionally in the form of a function. Therefore, an insulation voltage having a magnitude proportional to the input voltage can be measured at the output terminal of the amplifier 150, so that a relatively large voltage compared to the voltage applied to the conversion resistor is applied to the output terminal of the amplifier 150, and in addition to the voltage conversion unit ( 140) has the advantage of being easy to measure and accurate because noise is removed.

이렇듯 도 3의 회로와 같이 상술한 입력전원(10), 분압부(130), 포토커플러(110), 변환 저항(120), 전압 변환부(140) 및 증폭부(150)의 구성을 모두 포함할 때, 도 3의 a), b), c) 지점에서 전압을 측정한 결과는 도 7과 같다. 이와 같이 입력전압이 커질수록 증폭부의 출력 단자에서 측정한 전압도 비례하여 증가하므로, 회로를 구성하는 각 소자의 값을 설정하면 이를 토대로 절연전압을 측정할 수 있게 된다. As in the circuit of FIG. 3 , it includes all of the above-described input power supply 10 , voltage divider 130 , photo coupler 110 , conversion resistor 120 , voltage converter 140 , and amplifier 150 . When the voltage is measured at points a), b), and c) of FIG. 3, the results are as shown in FIG. As such, as the input voltage increases, the voltage measured at the output terminal of the amplifying unit also increases in proportion. Therefore, if the value of each element constituting the circuit is set, the insulation voltage can be measured based on this.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

10: 입력전원
100: 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치
110: 포토커플러
111: 광신호 송신부
112: 광신호 수신부
120: 변환 저항
130: 분압부
R1: 제1 저항
R2: 제2 저항
C1: 제1 캐패시터
140: 전압 변환부
141: 제1 노이즈 제거부
142: 제2 노이즈 제거부
143: 제3 노이즈 제거부
144: 제1 증폭기
145: 제1 노드
150: 증폭부
151: 비반전 증폭기
152: 반전 증폭기
10: input power
100: Insulated DC voltage measuring device using photo coupler
110: photo coupler
111: optical signal transmitter
112: optical signal receiver
120: conversion resistance
130: pressure dividing unit
R1: first resistor
R2: second resistor
C1: first capacitor
140: voltage converter
141: first noise removing unit
142: second noise removing unit
143: third noise removing unit
144: first amplifier
145: first node
150: amplification unit
151: non-inverting amplifier
152: inverting amplifier

Claims (11)

입력전원;
상기 입력전원과 연결되어 상기 입력전원이 공급하는 제1 전류를 입력 받아 광신호를 발산하는 광신호 송신부와, 상기 광신호를 수신하여 제2 전류를 생성하는 광신호 수신부를 포함하는 포토커플러;
상기 포토커플러의 출력 단자와 병렬로 연결되어, 상기 포토커플러가 생성하는 상기 제2 전류를 입력 받아 측정하고자 하는 전압으로 변환하는 변환 저항;
상기 포토 커플러의 출력 단자에 연결되는 (+)입력단, 상기 제2 전류를 측정하고자 하는 전압으로 변환하여 출력하는 출력단, 제1 노드에 연결되는 (-)입력단을 포함하는 제1 증폭기를 포함하는 전압 변환부; 및
상기 전압 변환부의 출력 단자에 병렬 연결되어 상기 전압 변환부가 변환한 전압을 증폭시키는 제2 증폭기를 포함하는 증폭부;
를 포함하며,
상기 입력전원과 상기 변환 저항에 걸리는 전압은 비례하고, 상기 입력전원과 상기 증폭부의 출력단에 걸리는 전압도 비례하며,
상기 광신호 수신부는,
상기 제1 전류에 비례하는 전류전달비를 갖는 제2 전류를 생성하고,
상기 제1 노드는,
상기 포토 커플러의 출력 단자에 연결된 제1 노이즈 제거부와 연결되고,
접지와 연결된 제2 노이즈 제거부와 연결되고,
상기 제1 증폭기의 출력단과 연결된 제3 노이즈 제거부와 연결되는 것을 특징으로 하는, 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치.
input power;
a photocoupler comprising: an optical signal transmitter connected to the input power supply to receive a first current supplied by the input power supply and emit an optical signal; and an optical signal receiver configured to receive the optical signal and generate a second current;
a conversion resistor connected in parallel with the output terminal of the photocoupler to receive the second current generated by the photocoupler and convert it into a voltage to be measured;
Voltage comprising a first amplifier including a (+) input terminal connected to the output terminal of the photocoupler, an output terminal for converting the second current into a voltage to be measured, and a (-) input terminal connected to the first node conversion unit; and
an amplifying unit connected in parallel to an output terminal of the voltage converting unit and including a second amplifier for amplifying the voltage converted by the voltage converting unit;
includes,
A voltage applied to the input power and the conversion resistor is proportional, and a voltage applied to the input power and an output terminal of the amplifying unit is also proportional,
The optical signal receiving unit,
generating a second current having a current transfer ratio proportional to the first current,
The first node is
It is connected to the first noise removing unit connected to the output terminal of the photo coupler,
It is connected to the second noise removing unit connected to the ground,
An insulated DC voltage measuring device using a photocoupler, characterized in that it is connected to a third noise removing unit connected to the output terminal of the first amplifier.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 입력전원 및 포토커플러와 병렬로 연결되고, 상기 입력전원의 전압을 분압하여 상기 포토커플러에 전달하는 분압부;
를 더 포함하는 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치.
According to claim 1,
a voltage dividing unit connected in parallel to the input power and the photocoupler, dividing the voltage of the input power and transferring the voltage to the photocoupler;
Insulated DC voltage measuring device using a photocoupler further comprising a.
제4항에 있어서,
상기 분압부는,
상기 입력전원에 직렬 연결된 제1 저항 및 제2 저항;
상기 제1 저항에 병렬로 연결된 제1 캐패시터;
를 포함하고,
상기 포토커플러는 상기 제1 캐패시터에 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치.
5. The method of claim 4,
The pressure dividing unit,
a first resistor and a second resistor connected in series to the input power;
a first capacitor connected in parallel to the first resistor;
including,
The photocoupler is an insulated DC voltage measuring device using a photocoupler, characterized in that it is connected in parallel to the first capacitor.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제1 노이즈 제거부 및 제2 노이즈 제거부는,
저항 및 캐패시터가 직렬 또는 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압측정장치.
The method of claim 1,
The first noise removing unit and the second noise removing unit,
An insulated DC voltage measuring device using a photocoupler, characterized in that a resistor and a capacitor are connected in series or in parallel.
제 1항에 있어서,
상기 제3 노이즈 제거부는,
저항 및 캐패시터가 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치.
The method of claim 1,
The third noise removing unit,
An insulated DC voltage measuring device using a photocoupler, characterized in that a resistor and a capacitor are connected in parallel.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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