KR200152899Y1 - 전기 용접기용 인버터 전원장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고주파 전원장치를 이용한 전기 용접기에 있어서 외부의 어떤 상용 입력전원에도 관계없이 쉽게 입력회로의 변환이 가능한 전기 용접기용 인버터 전원장치에 관한 것이다.

본 고안은 전기 용접기용 인버터 전원장치에 있어서, 입력전원을 전파정류하여 직류로 변환하기 위한 전파정류회로(2)와, 상기 직류에 포함된 리플전압을 평활시키기 위한 제1 및 제2 평활용 콘덴서(6a,6b)와, 각각 상기 제1 및 제2 평활용 콘덴서(6a,6b)의 양단으로부터 동작전압을 인가받아 제어신호의 인가에 따라 교대로 작동되어 고주파 출력전압을 변압기로 인가하는 제1 및 제2 고주파 변화회로(3,4)와, 상기 전파정류회로의 출력과 제1평활 콘덴서(6a)의 입력 사이의 접속점으로부터 인출된 제1단자(22)와, 전파정류회로(2)의 타출력과 제2평활 콘덴서(6b)의 입력 사이의 접속점으로부터 인출된 제2단자(25)와, 상기 제1 및 제2평활 콘덴서(6A,6B)의 타입력으로부터 인출된 제3 및 제4단자(23,26)가 인접한 일지점에 연장되어, 상기 입력전원에 대응하여 평활 콘덴서(6a) 및 제1고주파 변환회로(3)와, 평활 콘덴서(6b) 및 제2고주파 변환회로(4)를 직렬 또는 병렬로 연결하도록 상호 결선되는 전원변환 단자박스(7)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 용접기용 인버터 전원장치

제1도는 본 고안의 실시예에 따른 전기 용접기용 인버터 전원장치의 회로도.

제2도는 220V 입력전원을 사용하는 경우 본 고안의 인버터 전원장치의 1차측 회로도.

제3도는 440V 입력전원을 사용하는 경우 본 고안의 인버터 전원장치의 1차측 회로도.

제4도는 종래의 전기 용접기의 회로도.

제5도는 본 고안의 전원변환부를 포함하는 인버터 전원장치의 1차측 회로도로서,

(가)는 220V 입력전원시 단자접속방법.

(나)는 440V 입력전원시 단자접속방법이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전원 2 : 정류회로

3 : 제1고주파 변환회로 4 : 제2고주파 변환회로

5 : 변압기 6a,6b : 평활 콘덴서

7 : 전원변환 박스 8 : 다이오드

9 : 콘덴서 11 : 스위칭 트랜지스터

본 고안은 스위칭 트랜지스터를 이용하여 고주파 전원을 사용하는 전기 용접기용 인버터 전원장치에 관한 것이다.

종래의 상용전원(60Hz)을 사용한 전기 용접기는 내부의 변압기 1차 측의 권수를 직렬 또는 병렬로 접속하여 220V 또는 440V의 절환이 용이하였다. 그러나, 고주파 변환장치를 이용하는 전기 용접기는 상용전원을 정류하여 고주파 전원으로 변환한 후 구형파로의 정형 또는 정류를 실시하는 전원장치가 보편화되어 있다.

일반적으로 전기 용접기에 사용되는 입력전압은 220V, 380V, 440V 등이 전용되기 때문에 외부전력에 따라 용접기의 종류를 교환해야 하는 번거로움이 있었다.

제4도를 참고하여 종래의 용접기 회로를 살펴보면, 사용전원(1)에서 3상 교류전압이 정류회로(2)를 통과하면서 교류전압이 직류로 변환되고 병렬 접속된 고주파 변환회로(3,4)를 통과하여 변압기(5)에서 필요한 전원을 얻는다.

따라서 종래의 용접기는 사용하고자 하는 입력전원의 상황에 따라 해당 입력 전압을 수용할 수 있는 용접기로 교환해야 하는 문제점이 상존하여 작업의 연속성을 기대할 수 없었다.

따라서 본 고안은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 고주파 전원장치를 이용한 전기 용접기에 있어서 외부의 어떤 상용 입력전원에도 관계없이 쉽게 입력회로의 변환이 가능한 전기 용접기용 인버터 전원장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 전기 용접기용 인버터 전원장치에 있어서, 3상 교류전원을 전파 전류하여 직류로 변환하기 위한 전파정류회로(2)와, 상기 직류에 포함된 리플전압을 평활시키기 위한 제1 및 제2 평활용 콘덴서와, 각각 상기 제1 및 제2 평활용 콘덴서의 양단으로부터 동작전압을 인가받아 제어신호의 인가에 따라 교대로 작동되어 고주파 출력전압을 변압기로 인가하는 제1 및 제2 고주파 변환회로와, 상기 전파정류회로의 출력과 제1평활 콘덴서의 입력 사이의 접속점으로부터 인출된 제1단자와, 전파 정류회로의 타출력과 제2평활 콘덴서의 입력 사이의 접속점으로부터 인출된 제2단자와, 상기 제1 및 제2평활 콘덴서의 타입력으로부터 인출된 제3 및 제4단자가 인접할 일지점에 연장되어, 상기 입력전원에 대응하여 제1평활 콘덴서 및 제1고주파 변환회로와, 제2평활 콘덴서 및 제2고주파 변환회로를 상기 전파정류회로의 출력 사이에 직렬 또는 병렬로 연결하도록 상호 결선되는 전원변환 단자박스로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 용접기용 인버터 전원장치를 제공한다.

상기한 바와 같이 본 고안에서는 입력전원의 전압이 변경될 때 전원변환 단자박스에 인출된 단자의 결선을 간단하게 변경함에 의해 평활회로 및 제1 및 제2 고주파회로를 직렬 또는 병렬접속 구성으로 변경할 수 있어, 사용이 편리하며 저압회로로 회로와 부품을 설계하는 것이 가능하다.

[실시예]

이하에 상기한 본 고안을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

첨부된 제1도는 본 고안의 일실시예에 따른 전기 용접기용 인버터 전원장치의 회로도, 제2도는 220V 입력전원을 사용하는 경우 구성되는 본 고안의 인버터 전원장치의 1차측 회로도, 제3도는 440V 입력전원을 사용하는 경우 구성되는 본 고안의 인버터 전원장치의 1차측 회로도이다. 또한 제5도는 본 고안의 전원변환부를 포함하는 인버터 전원장치의 1차측 회로로서, (a)는 220V 입력전원시 단자접속방법, (b)는 440V 입력전원시 단자접속방법을 보여준다.

먼저 제1도를 참고하면 본 고안의 전원변환부를 포함하는 인버터 전원의 1차측 회로는 3상 전원(1)에 전파정류회로(2)를 형성하는 6개 다이오드(8)가 연결되고, 정류회로(2)의 양단에 제1고주파 변환회로(3)와 제2고주파 변환회로(4)가 직렬 또는 병렬로 연결 가능하게 설치되어 있다.

또한 전파정류회로(2)와 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4) 사이에는 평활 콘덴서(6a,6b)가 직렬 또는 병렬로 삽입되어 있으며, 전파 정류회로(2), 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)와 평활 콘덴서(6a,6b) 사이에는 이들을 직/병렬로 접속시키기 위한 전원변환 단자박스(7)가 배치되어 있다.

또한, 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)는 각각 한쌍의 스위칭 트랜지스터(11)가 토템폴 형식으로 접속되어 있고, 입력에는 각 트랜지스터(11)의 입력에는 평활 콘덴서(9)가 병렬로 접속되어 있으며, 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)의 출력에는 변압기(5)가 접속되어 있다.

본 고안에서는 전기 용접기용 인버터 전원장치의 전원으로 220V를 사용할 때에는 평활 콘덴서(6a,6b) 및 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)를 제2도에 도시된 바와같은 병렬접속회로로서 회로를 구성하고, 전기 용접기 전원으로 440V를 사용할 때에는 평활 콘덴서(6a,6b) 및 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)를 제3도에 도시된 바와같은 직렬접속회로로서 회로를 구성한다.

이와같이 인버터 전원장치가 구성되는 경우, 전원(1)에 인입된 3상 교류전원은 정파전류회로(2)의 다이오드(8)를 경유하면서 직류전원으로 전환되고, 직류전원은 평활 콘덴서(6a,6b,9)를 거치면서 평활되어 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)의 각 스위칭 트랜지스터(11)에 인가된다. 이때 도시되지 않은 제어부로부터 고주파 제어신호가 트랜지스터(11)의 베이스에 인가됨에 따라 트랜지스터가 교대로 턴온되어 변압기(5)의 1차측 권선에 고주파 전원전압이 교대로 인가되고 변압기(5)의 2차측에는 사인파 고주파 신호가 전달된다.

상기한 본 고안의 인버터 전원장치는 입력전원이 220V 또는 440V가 입력될 때 제2도 및 제3도와 같이 회로를 쉽게 구성할 수 있도록 전원변환 단자박스(7)에는 제5도에 도시된 바와같이 전파정류회로(2)의 출력1과, 평활 콘덴서(6a)의 입력 사이의 접속점으로부터 인출된 제1단자(22)와, 전파정류회로(2)의 출력과 평활 콘덴서(6b)의 입력 사이의 접속점으로부터 인출된 제2단자(25)와, 상기 평활콘덴서(6a,6b)의 타입력으로부터 인출된 제3 및 제4단자(23,26)로 이루어진 4개의 단자가 모아져 있다.

따라서, 입력전원으로 220V가 입력될 때 제2도와 같이 연결하는 경우는 제5(a)도에 도시된 바와같이 제1단자(22)와 제3단자(23)를 연결하고, 제2단자(25)와 제4단자를 연결함에 의해 쉽게 구성된다.

이 경우는 평활 콘덴서(6a,6b)가 병렬로 접속되고, 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4) 또한 병렬로 접속된다.

한편, 입력전원으로 440V가 입력될 때는 제3도와 같이 구성하기 위하여 전원변환 단자박스(7)에는 제5(b)도에 도시된 바와같이 제3단자(23)와 제4단자(26)를 서로 연결함에 의해 쉽게 구성된다.

이 경우 평활 콘덴서(6a,6b)는 직렬로 접속되고, 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4) 또한 직렬로 접속되어, 평활 콘덴서(6a,6b)에 의해 분압된 직류전압이 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)에 각각 인가된다.

따라서, 본 고안에서는 입력전압이 220V 또는 440V로 변경됨에 따라 용접기를 교환하는 것 없이 간단히 전원변환 단자박스(7) 내부의 단자(22,23,25)의 결선을 변경함에 의해 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)에 일정한 전압을 인가할 수 있어 모재에 인가되는 전압을 일정하게 유지하는 것이 용이하다.

또한 이 경우 평활 콘덴서(6a,6b)와 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)에 인가되는 전압을 입력전압 220V의 저전압으로 일정하게 유지할 수 있어 평활 콘덴서(6a,6b)와 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)를 440V의 고압회로에 견디는 회로와 부품으로 설계할 필요가 없게 되어 부품의 고장을 줄일 수 있고, 출력전압의 신뢰성을 기할 수 있다.

상기한 바와같이 본 고안에서는 입력전원의 전압이 변경될 때 전원변환 단자박스에 인출된 단자의 결선을 간단하게 변경함에 의해 평활회로와 제1 및 제2 고주파 변환회로를 직렬 또는 병렬접속 구성으로 변경할 수 있어, 사용이 편리하며 저압회로로 회로와 부품을 설계하는 것이 가능하다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 본 고안은 전기 용접기용 인버터 전원장치에 있어서, 3상 교류전원을 전파 정류하여 직류로 변환하기 위한 전파정류회로(2)와, 상기 직류에 포함된 리플전압을 평활시키기 위한 제1 및 제2 평활용 콘덴서(6a,6b)와, 각각 상기 제1 및 제2 평활용 콘덴서(6a,6b)의 양단으로부터 동작전압을 인가받아 제어신호의 인가에 따라 교대로 작동되어 고주파 출력전압을 변압기로 인가하는 제1 및 제2 고주파 변환회로(3,4)와, 상기 전파정류회로의 출력과 제1평활 콘덴서(6a)의 입력 사이의 접속점으로부터 인출된 제1단자(22)와, 전파 정류회로(2)의 타출력과 제2평활 콘덴서(6b)의 입력 사이의 접속접으로부터 인출된 제2단자(25)와, 상기 제1 및 제2평활 콘덴서(6a,6b)의 타입력으로부터 인출된 제3 및 제4단자(23,26)가 인접한 일지점에 연장되어, 상기 입력전원에 대응하여 제1평활 콘덴서(6a) 및 제1고주파 변환회로(3)와, 제2평활 콘덴서(6b) 및 제2고주파 변환회로(4)를 상기 전파정류회로의 출력 사이에 직렬 또는 병렬로 연결하도록 상호 결선되는 전원변환 단자박스(7)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 용접기용 인버터 전원장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전원변환 단자박스(7)는 220V를 입력전원으로 사용할 때 제1평활 콘덴서(6a) 및 제1고주파 변환회로(3)와, 제2평활 콘덴서(6b) 및 제2고주파 변환회로(4)는 상기 전파정류회로의 2출력단자 사이에 병렬로 연결되고, 440V를 입력전원으로 사용할 때 제1평활 콘덴서(6a) 및 제1고주파 변환회로(3)와, 제2평활 콘덴서(6b) 및 제2고주파 변환회로(4)는 상기 전파정류회로의 2출력단자 사이에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 용접기용 인버터 전원장치.