KR200156069Y1

KR200156069Y1 - Over current prevention apparatus

Info

Publication number: KR200156069Y1
Application number: KR2019960038882U
Authority: KR
Inventors: 전성돈
Original assignee: 김재복; 기아중공업주식회사
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR19980026030U

Abstract

최초전원 인가시 발생하는 돌입전원이 정류장치에 입력되는 것을 방지할 수 있도록 한 전원장치에 관한 것으로, 시스템의 이상 발생에 따라 입력 교류전원을 차단하기 위한 차단기와 상기 교류전원을 정류하기 위한 정류기를 구비한 전원장치에 있어서, 상기 교류전원을 인가받아 상기 정류기에 전송하기 위한 전원라인에 각각 직렬로 연결되어 돌입전원이 상기 정류기에 입력되는 것을 차단하는 복수개의 저항, 상기 복수개의 저항과 각각 병렬로 연결되어 상기 최초의 전원이 인가되고 일정시간이 경과한 후에 동작하는 릴레이 스위치, 상기 차단기의 동작에 따라 상기 릴레이 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되므로 원가를 절감시킬 수 있고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a power supply device capable of preventing input of inrush power generated at the time of initial power supply to a stop value. A circuit breaker for blocking input AC power and a rectifier for rectifying the AC power according to an abnormal occurrence of a system. In the power supply provided, a plurality of resistors are connected in series to the power line for receiving the AC power and transmitted to the rectifier, respectively, in parallel with the plurality of resistors, respectively, to block inrush power from being input to the rectifier. The relay switch is connected to the first power is applied after a predetermined time has elapsed, including a control unit for controlling the operation of the relay switch in accordance with the operation of the circuit breaker can reduce the cost and improve the reliability Can be.

Description

Inrush Power Prevention Device

본 고안은 초기 교류전원 인가시 발생하는 교류전원의 최대값이 정류장치로 인가되는 것을 방지할 수 있도록 한 돌입전원 방지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for preventing inrush power to prevent the maximum value of the AC power generated when the initial AC power is applied to the stop value.

일반적으로, 교류전원을 일정 시스템의 동작에 필요한 레벨의 동작전원으로 변환하는 정류장치에 최초의 전원이 인가될 때 정상적인 전압 레벨을 크게 초과하는 교류전원의 최대값이 일시적으로 발생한후 정상적인 교류전원이 입력되는데 상기 최대값은 이를 인가받는 정류장치의 손상을 초래한다. 이때, 상기 교류전원의 최대값을 돌입전원 이라한다.In general, when the initial power is applied to a stop that converts AC power to the operating power of a level required for the operation of a certain system, the normal AC power is temporarily turned off after the maximum value of the AC power temporarily exceeds the normal voltage level. This maximum value causes damage to the authorized threshold. At this time, the maximum value of the AC power supply is referred to as an inrush power supply.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 기술에 따른 돌입전원 방지장치를 설명하면 다음과 같다. 제1도는 종래의 기술에 따른 돌입전원 방지장치를 나타낸 회로도이다.Hereinafter, referring to the accompanying drawings, the inrush power prevention apparatus according to the prior art will be described. 1 is a circuit diagram showing a device for preventing inrush power according to the prior art.

제1도에 나타낸 바와 같이, 종래의 기술에 따른 돌입전원 방지장치는 타이머(TM1)와 여자코일(MCO)(MC1)(MC2)과 A접점 릴레이 및 B접점 릴레이(RTM1)(RMC2)(RMCO)와 푸쉬 버튼 스위치(PBS)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the inrush power supply protection device according to the prior art includes a timer TM1, an excitation coil (MCO) (MC1) (MC2), an A contact relay and a B contact relay (RTM1) (RMC2) (RMCO). ) And push button switch (PBS).

상기와 같이 구성된 돌입전원 방지장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 돌입전원 방지장치에 동작전원이 인가되면 타이머(TM1)가 일정시간 경과후 온 된다. 이어서, A접점 릴레이(RTM1)가 온 되고 B접점 릴레이(RMC2)는 여자코일(MC2)이 여자되지 못한 상태이므로 온 상태를 유지하고 있다. 따라서, 여자코일(MCO)이 여자 되므로 A접점 릴레이(RMCO)가 온 되어 여자코일(MC1)이 여자된다. 그리고, A접점 릴레이(RMC1)가 온 되므로 3상 브릿지 다이오드(20)에 교류전원이 인가되어 정류되고 커패시터(C1)에 의해 평활되어 동작전원으로 변환된다. 그리고, 전원 시스템의 이상이 발생시, 사용자가 푸쉬 버튼 스위치(PBS)를 누르면 여자코일(MC2)이 여자되고 이어서, B접점 릴레이(RMC2)→여자코일(MCO)→A접점 릴레이(RMCO)→여자 코일(MC1)→A접점 릴레이(RMC1)의 연계동작에 의해 3상 브릿지 다이오드(20)의 전원인가를 차단한다. 이때, 상술한 바와 같이 상기 3상 교류전원의 최초 인가시 발생하는 돌입전원이 브릿지 다이오드(20)의 파손을 초래할 수 있다. 따라서, 상기 타이머(TM1) 및 각 구성요소의 연계동작에 의해 릴레이(MC1)를 상기 돌입전원이 인가된 후 온 되도록 일정시간 지연시키고 브릿지 다이오드(20)에 정상적인 전원이 함으로써 지연시키고 브릿지 다이오드 등의 정류기가 손상되는 것을 방지한다.Looking at the operation of the inrush power prevention device configured as described above are as follows. First, when operating power is applied to the inrush power prevention device, the timer TM1 is turned on after a predetermined time elapses. Subsequently, the A contact relay RTM1 is turned on and the B contact relay RMC2 is kept in an on state because the exciting coil MC2 is not excited. Therefore, since the excitation coil MCO is excited, the A contact relay RMCO is turned on, and the excitation coil MC1 is excited. In addition, since the A contact relay RMC1 is turned on, AC power is applied to the three-phase bridge diode 20 to be rectified and smoothed by the capacitor C1 to be converted into an operating power source. When an abnormality in the power system occurs, when the user presses the push button switch PBS, the excitation coil MC2 is excited, followed by the B contact relay (RMC2) → excitation coil (MCO) → A contact relay (RMCO) → excitation The power supply of the three-phase bridge diode 20 is cut off by the interlocking operation of the coil MC1 to the A contact relay RMC1. In this case, as described above, the inrush power generated when the three-phase AC power is initially applied may cause breakage of the bridge diode 20. Accordingly, the relay MC1 is delayed for a predetermined time to be turned on after the inrush power is applied by the interlocking operation of the timer TM1 and each component, and the normal power is supplied to the bridge diode 20 to delay the bridge diode 20. To prevent damage to the rectifier.

종래의 기술에 따른 돌입전원 방지장치는 첫째, 릴레이 및 여자코일 등으로 구성되므로 부피가 크고 원가가 상승하는 문제점이 있다.Inrush power prevention device according to the prior art, first, because the relay and the excitation coil, etc., there is a problem that the volume is large and the cost rises.

둘째, 기계적인 동작을 하는 릴레이 등의 수명이 짧고 연결용 볼트등이 풀림으로 인하여 오동작하는 문제점이 있다.Second, there is a problem in that the life of the relay, such as mechanical operation is short and malfunctions due to loosening of the connection bolt.

따라서, 본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 인쇄회로기판에 구현된 소형의 제어장치를 이용하여 돌입전원이 정류장치에 인가되는 것을 방지할 수 있도록 한 돌입전원 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, by using a small control device implemented in a printed circuit board to prevent inrush power to be applied to the stop value The object is to provide a device.

제1도는 종래의 기술에 따른 돌입전원 방지장치를 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing a device for preventing inrush power according to the prior art.

제2도는 본 고안에 따른 돌입전원 방지장치를 나타낸 블록도이고,2 is a block diagram showing an inrush power supply prevention apparatus according to the present invention,

제3도는 제2도의 돌입전원 방지장치의 내부 구성을 나타낸 회로도이다.3 is a circuit diagram showing the internal configuration of the inrush power supply protection device of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

MS : 여자코일 RMS,RMC : 릴레이 스위치MS: Excitation coil RMS, RMC: Relay switch

20 : 3상 브릿지 다이오드 30 : 돌입전원 방지장치20: three-phase bridge diode 30: inrush power protection device

40 : 전원 공급부 50 : 제 1 스위칭부40: power supply unit 50: first switching unit

60 : 지연부 70 : 연산부60: delay unit 70: calculator

80 : 릴레이 구동부 81 : 무접점 릴레이80: relay drive 81: solid-state relay

본 고안에 따른 돌입전원 방지장치는 시스템의 이상 발생에 따라 입력 전원을 차단하기 위한 차단기와 상기 교류전원을 정류하기 위한 정류기를 구비한 전원장치에 있어서, 상기 교류전원을 인가받아 상기 정류기에 전송하기 위한 전원라인에 각각 직렬로 연결되어 돌입전원이 상기 정류기에 입력되는 것을 차단하는 복수개의 저항, 상기 복수개의 저항과 각각 병렬로 연결되어 상기 최초의 전원이 인가되고 일정시간이 경과한 후에 동작하는 릴레이 스위치, 상기 차단기의 동작에 따라 상기 릴레이 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Inrush power prevention device according to the present invention is a power supply device having a circuit breaker for shutting off the input power and a rectifier for rectifying the AC power in accordance with the occurrence of an abnormality of the system, to receive the AC power to transmit to the rectifier A plurality of resistors connected in series to each power line for blocking inrush power from being input to the rectifier, and relays connected in parallel with the plurality of resistors to operate after the initial power is applied and a predetermined time elapses. Switch, characterized in that it comprises a control unit for controlling the operation of the relay switch in accordance with the operation of the breaker.

이하, 본 고안에 따른 돌입전원 방지장치를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described with reference to the accompanying drawings, the inrush power supply prevention device according to the present invention.

제2도는 본 고안에 따른 돌입전원 방지장치를 나타낸 블록도이고, 제3도는 제2도의 돌입전원 방지장치의 내부 구성을 나타낸 회로도이다.2 is a block diagram showing an inrush power supply prevention apparatus according to the present invention, Figure 3 is a circuit diagram showing the internal configuration of the inrush power supply prevention device of FIG.

제2도에 나타낸 바와 같이, 본 고안에 따른 돌입전원 방지장치는 정류용 3상 브릿지 다이오드(20)에 교류전원을 전송하는 3상의 전원라인에 각각 직렬로 연결되어 돌입전원이 상기 정류기에 인가되는 것을 차단하는 저항(R1)(R2)(R3)과, 상기 저항(R1)(R2)(R3)과 병렬로 연결되어 상기 최초의 전원이 인가되고 일정시간 경과후 동시에 동작하는 복수개의 릴레이 스위치(RMS)와, 시스템의 이상 발생시 전원을 차단하기 위한 차단기(RMC)의 동작에 따라 상기 복수개의 릴레이 스위치(RMS)의 동작을 제어하는 제어부(30)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the inrush power protection device according to the present invention is connected in series to three phase power lines for transmitting AC power to the rectifying three phase bridge diode 20 so that the inrush power is applied to the rectifier. A plurality of relay switches connected in parallel with the resistors R1, R2, and R3 for blocking the first and second resistors R1, R2, and R3, and operating simultaneously after a predetermined time after the initial power is applied; RMS) and a control unit 30 for controlling the operation of the plurality of relay switches (RMS) in accordance with the operation of the breaker (RMC) for shutting off the power in the event of a system failure.

이때, 제3도를 참조하면, 상기 제어부(30)는 동작 전원을 공급하는 전원 공급부(40)와, 상기 차단기(RMC)의 동작에 따라 상기 전원 공급부(40)의 동작전원 인가를 스위칭하는 제 1 스위칭부(50)와, 상기 제 1 스위칭부(50)의 출력을 분배하여 그중 하나를 지연시키는 지연부(60)와, 상기 지연부(60)의 출력신호를 연산하는 연산부(70)와, 상기 연산부(70)의 출력신호에 따라 상기 3상 브릿지 다이오드(20)로 정상레벨의 교류전원을 인가하기 위한 릴레이(RMS)를 구동시키는 릴레이 구동부(80)로 구성되고 상기 각부는 인쇄회로기판(PCB)상에 구현된다.In this case, referring to FIG. 3, the control unit 30 switches the application of the operating power of the power supply unit 40 according to the operation of the power supply unit 40 and the breaker RMC. A first switching unit 50, a delay unit 60 for distributing the output of the first switching unit 50 and delaying one of them, a calculation unit 70 for calculating an output signal of the delay unit 60, and And a relay driver (80) for driving a relay (RMS) for applying a normal level AC power to the three-phase bridge diode 20 according to the output signal of the calculator 70, wherein each part is a printed circuit board. Implemented on (PCB).

또한, 상기 제 1 스위칭부(50)는 상기 시스템의 이상 발생시 상기 전원 공급부(40)의 전원 인가를 차단하는 차단기(RMC)와, 상기 전원 공급부(40)의 전원 인가여부에 따라 동작하는 포토 커플러(PC)와, 풀업 저항(R4)과, 상기 포토 커플러(PC)의 동작에 따라 상기 풀업 저항(R4)을 통해 인가되는 5V 전원을 입력받는 인버터(11)로 구성된다. 그리고, 상기 지연부(60)는 상기 제 1 스위칭부(50)의 인버터(11)에서 출력된 신호를 분배하고, 그중 한 신호를 RC시정수에 따라 일정시간 지연시키는 저항(R6) 및 커패시터(C2)와, 상기 인버터(11)에 출력된 신호의 레벨을 일정하게 유지시키기 위한 다이오드(D2) 등을 포함하여 구성된다. 이어서, 상기 연산부(70)는 상기 지연부(60)의 출력신호를 인가받는 인버터(12)(13)와, 상기 인버터(12)(13)에 출력된 신호를 논리 연산하는 오아 게이트(OR1)로 구성된다. 그리고, 상기 릴레이 구동부(80)는 상기 연산부(70)의 출력신호에 따라 동작하는 무접점 릴레이(81)와 상기 무접점 릴레이(81)의 동작에 따라 여자되는 여자코일(MS)로 구성된다.In addition, the first switching unit 50 is a circuit breaker (RMC) that cuts off the power supply of the power supply unit 40 in the event of an abnormality of the system, and a photo coupler operating according to whether the power supply unit 40 is applied. PC, a pull-up resistor R4, and an inverter 11 that receives 5V power applied through the pull-up resistor R4 according to the operation of the photo coupler PC. In addition, the delay unit 60 distributes the signal output from the inverter 11 of the first switching unit 50, and a resistor R6 and a capacitor (S6) for delaying one of the signals according to the RC time constant. C2) and a diode D2 for maintaining a constant level of the signal output to the inverter 11, and the like. Subsequently, the operation unit 70 receives an inverter 12, 13 receiving the output signal of the delay unit 60, and an OR gate OR1 for logically calculating a signal output to the inverter 12, 13. It consists of. In addition, the relay driver 80 includes a contactless relay 81 that operates according to the output signal of the operation unit 70 and an excitation coil MS that is excited according to the operation of the contactless relay 81.

상기와 같이 구성된 돌입전원 방지장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the inrush power prevention device configured as described above are as follows.

최초의 교류전원이 인가되면, 시스템의 이상이 발생하여 사용자가 차단기(RMC)를 오프시키기 않는 한 차단기(RMC)는 온 상태를 유지한다. 그리고, 릴레이(RMS)는 오프 상태이므로 저항(R1)(R2)(R3)을 통해 상기 교류전원이 3상 브릿지 다이오드(20)에 인가된다. 이때, 최초의 교류전원 인가시 발생한 돌입전원이 상기 저항(R1)(R2)(R3)에 의해 강하되어 상기 3상 브릿지 다이오드(20)에 입력된다.When the initial AC power is applied, the breaker RMC remains on unless the system malfunctions and the user turns off the breaker RMC. Since the relay RMS is in an off state, the AC power is applied to the three-phase bridge diode 20 through the resistors R1, R2, and R3. At this time, the inrush power generated when the first AC power is applied is dropped by the resistors R1, R2, and R3 and input to the three-phase bridge diode 20.

한편, 최초의 교류전원 인가시 제어부(30)내에 있는 제 1 스위칭부(50)의 차단기(RMC)는 상기 교류 전원라인에 연결된 차단기(RMC)와 동일한 동작을 하므로 온 상태를 유지하여 전원 공급부(40)의 전원이 포토 커플러(PC)에 인가되고 발광 다이오드(D1)와 포토 트랜지스터(Q1)가 연계동작 하므로 5V 전원이 풀업 저항(R4)을 통해 접지되어 인버터(11)에는 로우 레벨의 신호가 입력된다. 이어서, 상기 제 1 스위칭부(50)의 인버터(11)에서 반전되어 출력된 하이 레벨의 신호는 지연부(60)에 입력되어 분배되고 분배된 하이 레벨의 두 신호중 한 신호는 RC시정수에 의해 일정시간 지연되어 출력되고 다른 신호는 그대로 출력된다. 그리고, 상기 지연부(60)에서 출력된 하이 레벨의 두 신호는 연산부(70)의 인버터(12)(13)에 입력되어 반전되고 오아 게이트(OR1)에 입력되어 연산된 결과로써 로우 신호가 출력된다. 이어서, 상기 연산부(70)에서 출력된 로우 레벨의 신호는 릴레이 구동부(80)의 무접점 릴레이(81)의 일단에 입력된다. 이때, 상기 무접점 릴레이(81)의 타단에는 +5V 전원이 인가되므로 무접점 릴레이(81)가 온 되어 여자코일(MS)이 여자되고 상기 3상 브릿지 다이오드(20)에 연결된 전원라인의 릴레이(RMS)를 온 시킴으로써 상기 저항을 통해 3상 브릿지 다이오드(20)로 입력된 교류전원이 상기 릴레이(RMS)를 통해 입력된다.On the other hand, when the first AC power is applied, the breaker RMC of the first switching unit 50 in the control unit 30 performs the same operation as that of the breaker RMC connected to the AC power line. Since the power of the 40 is applied to the photo coupler PC and the light emitting diode D1 and the photo transistor Q1 are interlocked with each other, the 5V power is grounded through the pull-up resistor R4 so that a low level signal is applied to the inverter 11. Is entered. Subsequently, the high level signal inverted and output from the inverter 11 of the first switching unit 50 is input to the delay unit 60, and one of the two signals of the high level distributed is distributed by the RC time constant. The output is delayed for a certain time and other signal is output as it is. The two signals of the high level output from the delay unit 60 are inputted to the inverters 12 and 13 of the operation unit 70, inverted, and the low signal is outputted as a result of being inputted to the OR gate OR1. do. Subsequently, the low level signal output from the calculator 70 is input to one end of the contactless relay 81 of the relay driver 80. At this time, since the + 5V power is applied to the other end of the contactless relay 81, the contactless relay 81 is turned on so that the exciting coil MS is excited and the relay of the power line connected to the three-phase bridge diode 20 By turning on the RMS), the AC power input to the three-phase bridge diode 20 through the resistor is input through the relay RMS.

따라서, 3상 브릿지 다이오드(20)로 입력되는 돌입전원이 저항(R1)(R2)(R3)에 의해 전압강하되고 상기 전압강하 시간동안 온 동작이 지연되었던 릴레이(RMS)가 온 된다. 그러므로, 상기 돌입전원 발생후 정상적인 교류전원을 상기 릴레이(RMS)를 통해 상기 3상 브릿지 다이오드(20)로 입력시켜 상기 저항(R1)(R2)(R3)에 이해 돌입전원 이후의 정상레벨의 교류전원이 전압강하되는 것을 막고 브릿지 다이오드(20)의 손상을 미연에 방지하는 것이다. 여기서, 상기 브릿지 다이오드(20)로 입력되는 정상 레벨의 교류전원은 정류되고 커패시터(C1)에 의해 평활되어 동작전원으로 변환된다.Therefore, the inrush power input to the three-phase bridge diode 20 is voltage-falled by the resistors R1, R2, and R3, and the relay RMS, which has been delayed during the voltage drop time, is turned on. Therefore, after the inrush power is generated, the normal AC power is input to the three-phase bridge diode 20 through the relay RMS, so that the normal level AC after the inrush power is supplied to the resistors R1, R2, and R3. It is to prevent the power supply from dropping and to prevent the damage of the bridge diode 20 in advance. Here, the AC power of the normal level input to the bridge diode 20 is rectified and smoothed by the capacitor C1 and converted into an operating power source.

한편, 시스템 동작중에 이상이 발생하여 사용자가 차단기(RMC)를 오프시키면 브릿지 다이오드(20)로 인가되던 교류전원이 차단되고 제 1 스위칭부(50)의 차단기(RMC)도 오프되어 제어부(30)내에 있는 전원 공급부(40)의 동작 전원이 제 1 스위칭부(50)에 인가되지 못하므로 제 1 스위칭부(50)에서는 로우 신호가 출력된다. 이어서, 상기 제 1 스위칭부(50)에서 출력된 로우 신호는 지연부(60)에서 일정시간 지연되고 연산부(70)에서 논리 연산되어 하이 신호가 출력된다. 그리고, 상기 연산부(70)에서 출력된 하이 신호가 릴레이 구동부(80)에 인가되어 무접점 릴레이(81)가 오프되므로 여자코일(MS)로 전압이 유지되지 않는다.On the other hand, if an abnormality occurs during system operation and the user turns off the breaker (RMC), the AC power applied to the bridge diode 20 is cut off, and the breaker (RMC) of the first switching unit 50 is also turned off to control the controller 30. Since the operating power of the power supply unit 40 inside is not applied to the first switching unit 50, a low signal is output from the first switching unit 50. Subsequently, the low signal output from the first switching unit 50 is delayed for a predetermined time in the delay unit 60 and logically operated in the operation unit 70 to output a high signal. In addition, since the high signal output from the calculator 70 is applied to the relay driver 80, the contactless relay 81 is turned off, so that the voltage is not maintained by the excitation coil MS.

본 고안에 따른 돌입전원 방지장치는 첫째, 인쇄회로기판내에 집적된 소형의 제어장치를 사용하여 정류기의 손상을 방지하므로 부피를 최소화하고 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.Inrush power prevention device according to the present invention, first, by using a small control device integrated in the printed circuit board to prevent damage to the rectifier has the effect of minimizing the volume and reducing the cost.

둘째, 수명이 반 영구적이고 인쇄회로기판상에 구현되어 장시간 사용시에도 에러 발생 확률이 적으므로 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Second, since the life is semi-permanent and implemented on the printed circuit board, there is a small probability of error even when used for a long time, thereby improving the reliability.

Claims

In a power supply device having a circuit breaker for interrupting input AC power and a rectifier for rectifying the AC power according to an abnormality of the system, the AC power is connected in series to a power line receiving the AC power and transmitting the same to the rectifier. A plurality of resistors, characterized in that power is applied to the rectifier; A relay switch connected to each of the plurality of resistors in parallel and operating after a predetermined time after the initial power is applied; And a control unit for controlling the operation of the relay switch according to the operation of the breaker.