KR102390153B1 - Large volume dc power supply apparatus - Google Patents

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KR102390153B1
KR102390153B1 KR1020210152017A KR20210152017A KR102390153B1 KR 102390153 B1 KR102390153 B1 KR 102390153B1 KR 1020210152017 A KR1020210152017 A KR 1020210152017A KR 20210152017 A KR20210152017 A KR 20210152017A KR 102390153 B1 KR102390153 B1 KR 102390153B1
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김원구
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(주)구수중전기
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Abstract

The present invention provides a large volume DC power supply apparatus which distributes current per silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element by individually connecting only one SCR semiconductor element to one drawing lead of a secondary coil of a transformer, to control the same. To this end, the large volume DC power supply apparatus according to the present invention includes: a plurality of secondary coils; and one SCR semiconductor element connected to a drawing lead of each of the secondary coils.

Description

대용량 직류 전원 장치{LARGE VOLUME DC POWER SUPPLY APPARATUS}Large-capacity DC power supply {LARGE VOLUME DC POWER SUPPLY APPARATUS}

본 발명은 대용량 직류 전원 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직류 대전류를 필요로 하는 전기 도금과, 금속 제련 외 기타 설비에 사용되는 대용량 직류 전원 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a large-capacity DC power supply device, and more particularly, to a large-capacity DC power supply device used for electroplating, metal smelting, and other facilities requiring a large DC current.

일반적으로, 직류 전원 장치는 상용 교류 전원의 교류 전압을 정류 평활 회로에 의하여 정류하여 직류 전압으로 변환하고, 변환된 이 직류전압을 DC/DC 컨버터에 의하여 원하는 직류 전압으로 변환하여 출력하는 장치이다.In general, a DC power supply is a device that rectifies an AC voltage of a commercial AC power by a rectification smoothing circuit, converts it into a DC voltage, and converts the converted DC voltage into a desired DC voltage by a DC/DC converter and outputs the converted DC voltage.

이러한 직류 전원 장치는 모든 분야에 광범위하게 사용되는 범용 장치로서, 휴대 전자 장비, 화학, 바이오 산업 등 사용되지 않는 분야가 없을 정도로 광범위하게 사용되고 있다.Such a DC power supply is a general-purpose device that is widely used in all fields, and is used so widely that there are no unused fields such as portable electronic equipment, chemical, and bio industries.

특히, 직류 대전류를 필요로 하는 전기 도금과, 금속 제련과, 기타 설비 등에 사용되는 직류 전원 장치는 대용량 직류 전원 장치라 하며, 예를 들어 약 10000A 이상의 대전류를 제공한다.In particular, a DC power supply device used for electroplating, metal smelting, and other facilities requiring a large DC current is referred to as a large-capacity DC power supply device, and provides, for example, a large current of about 10000A or more.

이와 같은 직류 전원 장치에는 SCR(Silicon Controlled Rectifier)이나 GTO(Gate Turn-off Thyristor) 등의 전력 소자가 사용된다.A power device such as a silicon controlled rectifier (SCR) or a gate turn-off thyristor (GTO) is used in such a DC power supply.

도 1은 종래의 대용량 직류 전원 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 종래의 대용량 직류 전원 장치에서 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 병렬 제어 방식을 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing the overall configuration of a conventional large-capacity DC power supply device, and FIG. 2 is a diagram showing a parallel control method of a silicon-controlled rectifier (SCR) semiconductor element in a conventional large-capacity DC power supply device.

도 1 및 도 2를 참조하면, 병렬 연결된 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)의 뱅크(bank)에 변압기의 2차 코일(10)이 접속된 후 제어되었다.1 and 2, after the secondary coil 10 of the transformer is connected to the bank of the parallel-connected silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 20 is controlled.

그런데, 이러한 변압기의 2차 코일(10)의 1개의 인출 리드(11)에는 예를 들어, 4개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)가 병렬 형태로 접속되어 있었다.By the way, for example, four silicon-controlled rectifier (SCR) semiconductor elements 20 were connected in parallel to one lead 11 of the secondary coil 10 of the transformer.

여기서, 한 상에 연결된 4개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)는 병렬 형태로 접속되어 각각 제조시 형성된 내부의 임피던스 상태에 따라 전류 편차를 보이며 전류가 흐르게 된다.Here, the four silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor devices 20 connected to one phase are connected in parallel to each other, and the current flows while showing a current deviation depending on the internal impedance state formed during manufacture.

따라서, 임피던스가 낮은 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)는 많은 전류를 흘리며, 반대로 임피던스가 높은 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)는 전류가 적게 흐르게 된다.Accordingly, the low impedance silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 20 flows a large amount of current, and conversely, the high impedance silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 20 flows a small current.

이러한 특징으로 대용량 직류 전원 장치의 대용량 정류기에서 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)의 제어는 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)의 용량 선정시 수배 이상의 안전율을 확보하여 설계를 함과 아울러 주변 온도 등을 고려해야 하며, 안전율을 확보하지 못하면 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)가 파손되는 상황이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.With these characteristics, the control of the silicon-controlled rectifier (SCR) semiconductor element 20 in the large-capacity rectifier of the large-capacity DC power supply is designed to secure a safety factor of several times or more when the capacity of the silicon-controlled rectifier (SCR) semiconductor element 20 is selected. In addition, it is necessary to consider the ambient temperature, and if the safety factor is not secured, there is a problem in that the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 20 is frequently damaged.

이는 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)의 최대 용량에 제약이 있고, 변압기(10)의 연결 관계가 복잡하게 되는 문제점이 있었다.This has a problem in that the maximum capacity of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 20 is limited, and the connection relationship of the transformer 10 becomes complicated.

즉, 요약하면 변압기의 2차 코일(10)의 1개의 인출 리드(11)에 병렬로 연결된 4개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)는 각각의 내부 임피던스 저항의 차이로 인해 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20) 각각에 흐르는 전류의 편차가 발생하는 문제점이 있었다.That is, in summary, the four silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor elements 20 connected in parallel to one lead 11 of the secondary coil 10 of the transformer are silicon controlled rectifiers due to the difference in their respective internal impedance resistances. (SCR) There is a problem in that the current flowing through each of the semiconductor devices 20 is varied.

이러한 전류의 편차는 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)의 병렬 제어시 각 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(20)의 내부 임피던스 차이로 인해 파손되는 현상이 빈번하게 발생되어 직류 전원 장치를 이용하는 생산 공정의 장애 요인으로 작용하는 문제점이 있었다.The deviation of this current frequently occurs when the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element 20 is controlled in parallel due to the difference in the internal impedance of each silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element 20, so that the DC power supply is damaged. There was a problem that acts as an obstacle to the production process used.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0080778호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2008-0080778

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 변압기의 2차 코일의 1개의 인출 리드에 1개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자만이 개별 연결되어 제어하도록 하여 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 1개 당 전류를 분산시키는 대용량 직류 전원 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the conventional problems as described above is to control the silicon controlled rectifier (SCR) by individually connecting and controlling only one silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element to one lead lead of the secondary coil of a transformer. ) to provide a large-capacity DC power supply that distributes current per semiconductor element.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치는, 복수의 2차 코일; 및 상기 2차 코일의 각각의 인출 리드에 각각 개별로 연결되는 1개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a large-capacity DC power supply device according to the present invention includes a plurality of secondary coils; and one silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element each individually connected to each lead lead of the secondary coil.

또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서, 상기 2차 코일에 의해 유도된 2차 전류는 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 임피던스 차이에 관계없이 평형을 이루는 것을 특징으로 한다.In addition, in the large-capacity DC power supply device according to the present invention, the secondary current induced by the secondary coil is characterized in that it is balanced regardless of the impedance difference between the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element.

또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서, 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자에서의 출력 전류는 1개의 리드로 집속되어 부하의 캐소드 전극(+전극)으로 흐르는 것을 특징으로 한다.In addition, in the large-capacity DC power supply device according to the present invention, the output current from the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element is focused on one lead and flows to the cathode electrode (+ electrode) of the load.

또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서, 상기 대용량 직류 전원 장치는, 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 내부의 임피던스와 관계없이 출력 전류가 고르게 분포하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the large-capacity DC power supply according to the present invention, the large-capacity DC power supply is characterized in that the output current is evenly distributed regardless of the impedance inside the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element.

또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서, 상기 2차 코일의 임피던스는 1차 코일에 의해 유도된 유도 기전력에 의해 동작하여, 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 내부의 임피던스에 영향을 미치지 않는 것을 특징으로 한다.In addition, in the large-capacity DC power supply device according to the present invention, the impedance of the secondary coil operates by the induced electromotive force induced by the primary coil, so that the impedance inside the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element is not affected. characterized in that

상기 목적을 달성하기 위해, 또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치는, 1개 또는 복수의 1차 코일; 상기 1차 코일에 교류 전압이 입력되면 유도 기전력이 발생되는 복수의 2차 코일; 상기 2차 코일의 각각의 인출 리드에 각각 개별로 연결되는 1개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자; 및 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자에서의 출력 전류가 1개의 리드로 집속되어 연결되는 부하;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, further, a large-capacity DC power supply device according to the present invention includes one or a plurality of primary coils; a plurality of secondary coils generating an induced electromotive force when an AC voltage is input to the primary coil; one silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element each individually connected to each lead lead of the secondary coil; and a load to which an output current from the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device is focused and connected to one lead.

또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서, 상기 2차 코일에 의해 유도된 2차 전류는 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 임피던스 차이에 관계없이 평형을 이루는 것을 특징으로 한다.In addition, in the large-capacity DC power supply device according to the present invention, the secondary current induced by the secondary coil is characterized in that it is balanced regardless of the impedance difference between the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element.

또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서, 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자에서의 출력 전류는 1개의 리드로 집속되어 상기 부하의 캐소드 전극(+전극)으로 흐르는 것을 특징으로 한다.In addition, in the large-capacity DC power supply device according to the present invention, the output current from the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element is focused on one lead and flows to the cathode electrode (+ electrode) of the load.

또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서, 상기 대용량 직류 전원 장치는, 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 내부의 임피던스와 관계없이 출력 전류가 고르게 분포하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the large-capacity DC power supply according to the present invention, the large-capacity DC power supply is characterized in that the output current is evenly distributed regardless of the impedance inside the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element.

또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서, 상기 2차 코일의 임피던스는 1차 코일에 의해 유도된 유도 기전력에 의해 동작하여, 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 내부의 임피던스에 영향을 미치지 않는 것을 특징으로 한다.In addition, in the large-capacity DC power supply device according to the present invention, the impedance of the secondary coil operates by the induced electromotive force induced by the primary coil, so that the impedance inside the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device is not affected. characterized in that

기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in "specific details for carrying out the invention" and attached "drawings".

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and/or features of the present invention, and methods for achieving them, will become apparent with reference to various embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.However, the present invention is not limited to the configuration of each embodiment disclosed below, but may also be implemented in various different forms, and each embodiment disclosed in this specification makes the disclosure of the present invention complete, and the present invention It is provided to fully inform those of ordinary skill in the art to which the scope of the present invention belongs, and it should be understood that the present invention is only defined by the scope of each claim of the claims.

본 발명에 의하면, 변압기의 2차 코일의 1개의 인출 리드에 1개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자만이 개별 연결되어 제어하도록 하여 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 1개 당 전류를 분산시키는 효과가 있다.According to the present invention, only one silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element is individually connected to one lead out lead of the secondary coil of the transformer to control the effect of dispersing the current per one silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element there is

또한, 본 발명에 의하면, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 각각에 흐르는 전류가 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 내부 임피던스에 관계없이 고르게 분포하여 평형을 이루는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the current flowing through each of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element is evenly distributed regardless of the internal impedance of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element to achieve equilibrium.

또한, 본 발명에 의하면, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 병렬 제어시 각 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 내부 임피던스 차이로 인해 파손되는 현상을 방지하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect of preventing damage due to a difference in the internal impedance of each silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device during parallel control of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device.

도 1은 종래의 대용량 직류 전원 장치의 전체 구성을 나타내는 도면.
도 2는 종래의 대용량 직류 전원 장치에서 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 병렬 제어 방식을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치의 전체 구성을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서 개선된 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 개별 접속 제어 방식을 나타내는 도면.1 is a view showing the overall configuration of a conventional large-capacity DC power supply.
2 is a diagram illustrating a parallel control method of a silicon-controlled rectifier (SCR) semiconductor device in a conventional large-capacity DC power supply device.
3 is a view showing the overall configuration of a large-capacity DC power supply according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an individual connection control method of an improved silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device in a large-capacity DC power supply device according to the present invention.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Before describing the present invention in detail, the terms or words used herein should not be construed as being unconditionally limited to their ordinary or dictionary meanings, and in order for the inventor of the present invention to explain his invention in the best way It should be understood that the concepts of various terms can be appropriately defined and used, and furthermore, these terms or words should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.That is, the terms used herein are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not used for the purpose of specifically limiting the content of the present invention, and these terms represent various possibilities of the present invention. It should be understood that the term has been defined taking into account.

또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.Also, in this specification, it should be understood that, unless the context clearly indicates otherwise, the expression in the singular may include a plurality of expressions, and even if it is similarly expressed in plural, it should be understood that the meaning of the singular may be included. .

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.When it is stated throughout this specification that a component "includes" another component, it does not exclude any other component, but further includes any other component unless otherwise stated. It could mean that you can.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Furthermore, when it is described that a component is "exists in or is connected to" of another component, this component may be directly connected to or installed in contact with another component, and a certain It may be installed spaced apart at a distance, and in the case of being installed spaced apart by a certain distance, a third component or means for fixing or connecting the corresponding component to another component may exist, and now It should be noted that the description of the components or means of 3 may be omitted.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, when it is described that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the third element or means does not exist.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Likewise, other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between", or "adjacent to" and "directly adjacent to", have the same meaning. should be interpreted as

또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.In addition, if terms such as "one side", "other side", "one side", "other side", "first", "second" are used in this specification, with respect to one component, this one component is It is used to be clearly distinguished from other components, and it should be understood that the meaning of the component is not limitedly used by such terms.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.In addition, in the present specification, terms related to positions such as "upper", "lower", "left", and "right", if used, should be understood as indicating a relative position in the drawing with respect to the corresponding component, Unless an absolute position is specified with respect to their position, these position-related terms should not be construed as referring to an absolute position.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.In addition, in this specification, in specifying the reference numerals for each component in each drawing, the same component has the same reference number even if the component is indicated in different drawings, that is, the same reference is made throughout the specification. Symbols indicate identical components.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings attached to this specification, the size, position, coupling relationship, etc. of each component constituting the present invention are partially exaggerated, reduced, or omitted in order to convey the spirit of the present invention sufficiently clearly or for convenience of explanation. may be described, and therefore the proportion or scale may not be exact.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, in the following, in describing the present invention, a detailed description of a configuration determined that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, for example, a detailed description of a known technology including the prior art may be omitted.

이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the related drawings.

도 3은 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the overall configuration of a large-capacity DC power supply according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치(1000)는 변압기의 1차 코일(300)과, 2차 코일(100)과, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)와, 부하(400)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , a large-capacity DC power supply device 1000 according to the present invention includes a primary coil 300 of a transformer, a secondary coil 100 , a silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 , and a load. (400).

여기서, 변압기란 발전소에서 일으킨 전기를 공장에서 사용하기 위해서는 여러 단계를 거쳐서 전압을 올리거나 낮추어야 하며, 이처럼 용도에 맞게 전기의 전압을 높이거나 낮추는 장치이다.Here, the transformer is a device that increases or decreases the voltage of electricity according to the purpose, in order to use the electricity generated by the power plant in a factory, and it is necessary to raise or lower the voltage through several steps.

이러한 변압기는 전자기 유도 현상을 이용하여 전압을 바꾸는 장치이다.Such a transformer is a device for changing a voltage using electromagnetic induction.

즉, 1차 코일(300)과 2차 코일(100)에 동일한 철심을 감아 두 코일 사이에 유도 기전력이 잘 일어나게 한 것으로, 1차 코일(300)과 2차 코일(100)의 감은 수의 비에 따라 전압과 전류를 변화시키는 장치다.That is, the same iron core is wound around the primary coil 300 and the secondary coil 100 so that an induced electromotive force is well generated between the two coils, and the ratio of the number of turns of the primary coil 300 and the secondary coil 100 is It is a device that changes voltage and current according to

변압기는 유도 기전력 원리를 이용하여 교류 전압을 더 높이거나 낮추는 데 사용되는 기기다.A transformer is a device used to increase or decrease an alternating voltage using the principle of induced electromotive force.

1차 코일(300)에 교류 전압이 입력되면 전류의 세기와 방향이 주기적으로 바뀌어 1차 코일(300) 주변 자기장(B)이 변하고, 이 자기장의 교류 전류에 의해 자기력선 수의 변화가 나타나며, 이것은 다시 2차 코일(100)에 유도 기전력을 일으킨다.When an AC voltage is input to the primary coil 300, the strength and direction of the current are periodically changed to change the magnetic field B around the primary coil 300, and the number of lines of magnetic force is changed by the alternating current of this magnetic field, which is Again, an induced electromotive force is generated in the secondary coil 100 .

2차 코일(100)에 유도되는 기전력의 크기와 두 코일의 감긴 횟수는 다음과 같은 관계가 있다.The magnitude of the electromotive force induced in the secondary coil 100 and the number of turns of the two coils are related as follows.

1차 코일(300)의 전류를 I1, I2, 전압을 V1, V2, 감은 수를 N1, N2라고 하면 에너지 보존 법칙에 의해 1차 코일(300)의 전력과 2차 코일(100)의 전력이 같게 된다.If the current of the primary coil 300 is I 1 , I 2 , the voltage is V 1 , V 2 , and the number of turns is N 1 , N 2 , the power of the primary coil 300 and the secondary coil are The power of (100) is the same.

본 발명에서는 변압기의 1차 코일(300)이 1개 또는 복수개가 사용된다.In the present invention, one or a plurality of primary coils 300 of the transformer are used.

2차 코일(100)은 1차 코일(300)에 교류 전압이 입력되면 유도 기전력이 발생된다.The secondary coil 100 generates an induced electromotive force when an AC voltage is input to the primary coil 300 .

실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)는 2차 코일(100)의 각각의 인출 리드(110)에 각각 개별로 1개가 연결된다.One silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 is individually connected to each lead 110 of the secondary coil 100 .

여기서, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)는 PnPn 구조의 스위칭 소자인 사이리스터(Thyristor) 중에서, 3단자로 단방향만 스위칭 특성을 갖고, 역방향은 저지 상태가 되는 소자이다.Here, the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 is a thyristor, which is a switching device of a PnPn structure, has switching characteristics in only one direction with three terminals, and the reverse direction is a blocking state.

재료로는 규소(Si)가 사용되고, 두 번째의 n형층 또는 세 번째의 p형층을 게이트 단자로서 스위칭 제어에 사용된다.Silicon (Si) is used as the material, and the second n-type layer or the third p-type layer is used as a gate terminal for switching control.

소형으로 무게가 가벼우며, 고속 동작이 가능하고, 제어가 용이하여, 각종 스위칭 교류 출력 제어 등에 사용된다.It is compact and light in weight, capable of high-speed operation, and easy to control, so it is used for various switching AC output control.

부하(400)는 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)의 출력 전류가 1개의 리드(210)로 집속되어 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)와 연결된다.In the load 400 , the output current of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 is focused on one lead 210 and is connected to the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 .

변압기의 2차 코일(100)에 의해 유도된 2차 전류는 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)의 임피던스 차이에 관계없이 평형을 이루게 된다.The secondary current induced by the secondary coil 100 of the transformer is balanced regardless of the impedance difference of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 .

또한, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)에서의 출력 전류는 1개의 리드(210)로 집속되어 부하(400)의 캐소드 전극(+전극)으로 흐르게 된다.In addition, the output current from the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 is focused on one lead 210 and flows to the cathode electrode (+ electrode) of the load 400 .

또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치(1000)는 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200) 내부의 임피던스와 관계없이 출력 전류가 고르게 분포한다.In addition, in the large-capacity DC power supply device 1000 according to the present invention, the output current is evenly distributed regardless of the internal impedance of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 .

한편, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치(1000)에서, 2차 코일(100)의 임피던스는 1차 코일(300)에 의해 유도된 유도 기전력에 의해 동작하여, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200) 내부의 임피던스에 영향을 미치지 않게 된다.On the other hand, in the large-capacity DC power supply 1000 according to the present invention, the impedance of the secondary coil 100 is operated by the induced electromotive force induced by the primary coil 300, so that the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device ( 200) does not affect the internal impedance.

이와 같이 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치(1000)에 의해, 변압기의 2차 코일(100)의 1개의 인출 리드(110)에 1개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)만이 개별 연결되어 제어하도록 하여 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200) 1개 당 전류를 분산시키는 효과가 있다.As described above, by the large-capacity DC power supply 1000 according to the present invention, only one silicon-controlled rectifier (SCR) semiconductor element 200 is individually connected to one lead 110 of the secondary coil 100 of the transformer. It has an effect of distributing the current per one silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 by controlling it.

또한, 본 발명에 의하면, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200) 각각에 흐르는 전류가 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)의 내부 임피던스에 관계없이 고르게 분포하여 평형을 이루는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the current flowing through each of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 is evenly distributed regardless of the internal impedance of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 to achieve equilibrium.

또한, 본 발명에 의하면, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)의 병렬 제어시 각 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)의 내부 임피던스 차이로 인해 파손되는 현상을 방지하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect of preventing damage due to a difference in internal impedance of each silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 during parallel control of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 .

도 4는 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서 개선된 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 개별 접속 제어 방식을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an individual connection control method of an improved silicon-controlled rectifier (SCR) semiconductor device in a large-capacity DC power supply device according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치(1000)는 복수의 2차 코일(100)과, 이러한 복수의 2차 코일(100)의 1개의 인출 리드에 대응하는 1개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the large-capacity DC power supply 1000 according to the present invention includes a plurality of secondary coils 100 and one silicon-controlled rectifier corresponding to one lead lead of the plurality of secondary coils 100 . (SCR) includes a semiconductor device 200 .

예컨데, 변압기의 복수의 2차 코일(100)과, 2차 코일(100)의 각각의 인출 리드(110)에 각각 개별로 연결되는 1개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)를 포함한다.For example, a plurality of secondary coils 100 of the transformer and one silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 respectively connected to each lead 110 of the secondary coil 100 are included. .

이와 같이 변압기의 2차 코일(100)에 의해 유도된 2차 전류는 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)의 임피던스 차이에 관계없이 평형을 이루게 된다.As such, the secondary current induced by the secondary coil 100 of the transformer is balanced regardless of the impedance difference of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 .

또한, 본 발명에 따른 대용량 직류 전원 장치에서, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200)에서의 출력 전류는 1개의 리드(210)로 집속되어 부하(400)의 캐소드 전극(+전극)으로 흐르게 된다.In addition, in the large-capacity DC power supply device according to the present invention, the output current from the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 is focused on one lead 210 to flow to the cathode electrode (+ electrode) of the load 400 . do.

이와 같은 대용량 직류 전원 장치(1000)는 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200) 내부의 임피던스와 관계없이 출력 전류가 고르게 분포하하게 된다.In such a large-capacity DC power supply device 1000 , the output current is uniformly distributed regardless of the internal impedance of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 .

또한, 변압기의 2차 코일(100)의 임피던스는 1차 코일(300)에 의해 유도된 유도 기전력에 의해 동작하여, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자(200) 내부의 임피던스에 영향을 미치지 않게 된다.In addition, the impedance of the secondary coil 100 of the transformer operates by the induced electromotive force induced by the primary coil 300 , so that the impedance inside the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device 200 is not affected. .

이와 같이 본 발명에 의하면, 변압기의 2차 코일의 1개의 인출 리드에 1개의 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자만이 개별 연결되어 제어하도록 하여 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 1개 당 전류를 분산시키는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, only one silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element is individually connected to one lead out lead of the secondary coil of the transformer to control the current per silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element. has the effect of making

또한, 본 발명에 의하면, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 각각에 흐르는 전류가 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 내부 임피던스에 관계없이 고르게 분포하여 평형을 이루는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the current flowing through each of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element is evenly distributed regardless of the internal impedance of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element to achieve equilibrium.

또한, 본 발명에 의하면, 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 병렬 제어시 각 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 내부 임피던스 차이로 인해 파손되는 현상을 방지하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect of preventing damage due to a difference in the internal impedance of each silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device during parallel control of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.In the above, although several preferred embodiments of the present invention have been described with some examples, the descriptions of various various embodiments described in the "Specific Contents for Carrying Out the Invention" item are merely exemplary, and the present invention Those of ordinary skill in the art will understand well that the present invention can be practiced with various modifications or equivalents to the present invention from the above description.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description, and the above description is intended to complete the disclosure of the present invention, and is usually It should be understood that this is only provided to fully inform those with knowledge of the scope of the present invention, and that the present invention is only defined by each of the claims.

100 : 2차 코일
110 : 인출 리드
200 : 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자
210 : 리드
300 : 1차 코일
400 : 부하
1000 : 대용량 직류 전원 장치100: secondary coil
110: draw lead
200: silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device
210: lead
300: primary coil
400: load
1000: large-capacity DC power supply

Claims (10)

1개 또는 복수의 1차 코일;
각각의 1차 코일에 교류 전압이 입력되면 유도 기전력이 발생되는 복수의 2차 코일;
상기 각 2차 코일의 양단의 인출 리드에 각각 1개씩 대응 연결되는 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자;
상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자에서의 출력 전류가 1개의 리드로 집속되어 연결되는 부하;를 포함하며,
상기 2차 코일은,
각각의 1차 코일에 복수개가 대응 형성되는 것을 특징으로 하는,
대용량 직류 전원 장치.
one or more primary coils;
a plurality of secondary coils in which an induced electromotive force is generated when an AC voltage is input to each primary coil;
a silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device correspondingly connected to each of the lead leads at both ends of each of the secondary coils;
and a load in which the output current from the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device is focused on one lead and connected thereto;
The secondary coil is
Characterized in that a plurality of correspondingly formed in each primary coil,
Large-capacity DC power supply.
 제 1 항에 있어서,
상기 2차 코일에 의해 유도된 2차 전류는 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자의 임피던스 차이에 관계없이 평형을 이루는 것을 특징으로 하는,
대용량 직류 전원 장치.
The method of claim 1,
The secondary current induced by the secondary coil is characterized in that it is balanced regardless of the impedance difference of the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor element,
Large-capacity DC power supply.
 제 2 항에 있어서,
상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자에서의 출력 전류는 상기 1개의 리드로 집속되어 상기 부하의 캐소드 전극(+전극)으로 흐르는 것을 특징으로 하는,
대용량 직류 전원 장치.
3. The method of claim 2,
The output current from the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device is focused on the one lead and flows to the cathode electrode (+ electrode) of the load,
Large-capacity DC power supply.
 제 2 항에 있어서,
상기 대용량 직류 전원 장치는,
상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 내부의 임피던스와 관계없이 출력 전류가 고르게 분포하는 것을 특징으로 하는,
대용량 직류 전원 장치.
3. The method of claim 2,
The large-capacity DC power supply includes:
Characterized in that the output current is evenly distributed regardless of the impedance inside the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device,
Large-capacity DC power supply.
 제 1 항에 있어서,
상기 2차 코일의 임피던스는 1차 코일에 의해 유도된 유도 기전력에 의해 동작하여, 상기 실리콘 제어 정류기(SCR) 반도체 소자 내부의 임피던스에 영향을 미치지 않는 것을 특징으로 하는,
대용량 직류 전원 장치.
The method of claim 1,
The impedance of the secondary coil operates by the induced electromotive force induced by the primary coil, characterized in that it does not affect the impedance inside the silicon controlled rectifier (SCR) semiconductor device,
Large-capacity DC power supply.
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