KR200167363Y1 - 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치 - Google Patents

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KR200167363Y1
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이창환
박태준
이주형
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신현준
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    • G—PHYSICS
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract

본 고안은 전해콘덴서의 열화상태를 진단하는 장치에 관한 것으로서, 교류전원(AC)이 인가되는 다수의 SMPS(S1∼Sn; switching mode power supply)각각에 제어회로부(CB)가 연결된 절연증폭기(A1∼An; isolation amplifier)를 각각 연결하고, 절연증폭기(A1∼An)를 직렬 연결하여 절연증폭기(A1),(An) 출력단 양단에 상호 연결된 저항(R1),(R2)을 연결함과 더불어 피측정 전해콘덴서(C)를 연결하며, 상기 저항(R1)의 양단을 절연증폭기(A')에 연결하여 절연증폭기(A')를 상기 제어회로부(CB)에 연결한 구성으로 전해콘덴서의 열화상태를 정확히 판정할 수 있어서 전해콘덴서의 열화 및 불량에 의한 전체 시스템의 오동작 및 이로 인한 피해를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 전원변환기기의 유지, 보수에 드는 시간 및 노동력의 절감 및 상용 전해콘덴서의 재고관리를 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있는 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치이다.

Description

상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치
본 고안은 전원변환장치에 사용되는 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치에 관한 것으로서, 특히 산업체의 각종 분야에서 정류기, 인버터 및 UPS등의 전원변환기에 공통적으로 들어가는 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치에 관한 것이다.
종래 전해콘덴서의 열화진단은 LCR 측정기로써 정전용량 및 ESR(전해콘덴서의 내부저항)을 측정하고, 이들 데이터를 종전의 값들과 비교하여 그 변화치로 전해콘덴서의 열화정도를 진단하는 방법이 많이 사용되어 왔다. 도1은 정전용량 및 ESR 측정에 사용되고 있는 종래 LCR 측정기의 기본측정회로도로서 시료 양단에 걸리는 전압 및 시료를 통해 흐르는 전류의 크기와 위상을 비교함으로써 시료의 임피던스를 계산하는 방식을 사용한다. 전원변환장치내의 정전용량 및 ESR 값은 인가전원의 주파수 뿐만 아니라 전압에 따라서 그 값의 변화가 생기게 되는데, 종래 LCR 측정기의 경우 대부분 최대 인가전압이 20V 미만이고 회로의 구성상 전해콘덴서에 걸리는 전압은 1V 미만이 된다. 실제 상용전원용 전해콘덴서 양단에 걸리는 전압이 200V∼300V 정도임을 감안할 때, LCR 측정기를 이용해 상용전원용 전해콘덴서의 정전용량 및 ESR을 측정하는것은 그 측정치의 신뢰도에서 문제가 있다고 할 수 있다. 또한 콘덴서 제조회사에 따라서 같은 용량급의 전해콘덴서라 할지라도 정전용량 및 ESR의 편차가 심하고, 전해콘덴서를 사용할 당시의 값에서 변화가 크게 보이지 않는 한 초기치의 변화로 부터 열화를 진단하는 것이 불가능하다는 단점이 있다.
본 고안은 상기한 실정을 감안하여 종래 LCR 측정기에 의한 전해콘덴서의 열화진단에 있어서의 단점을 해결하고자 안출한 것으로서, 별도의 측정장비 없이 고전압파형발생기를 구성하여 각종 파형들을 전해콘덴서에 인가함으로써 전해콘덴서에 흐르는 전류의 양과 패턴을 측정하여 상용전원용 전해콘덴서의 열화정도를 정확하게 판단할 수 있는 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도1은 종래 LCR 측정기의 기본측정 회로도.
도2는 본 고안 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
S1∼Sn: SMPS A1∼An, A' : 절연증폭기
CB : 제어회로부 R1,R2: 저항
C : 전해콘덴서
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치는 교류전원(AC)이 인가되는 다수의 SMPS(S1∼Sn;switching mode power supply) 각각에 제어회로부(CB)가 연결된 절연증폭기(A1∼An; isolation amplifier) 를 각각 연결하고, 절연증폭기(A1∼An)를 직렬연결하여 절연증폭기(A1),(An) 출력단 양단에 상호 연결된 저항(R1),(R2)을 연결함과 더불어 피측정전해콘덴서(C)를 연결하며, 상기 저항(R1)의 양단을 절연증폭기(A')에 연결하여 절연증폭기(A')를 상기 제어회로부(CB)에 연결하여서 구성됨을 특징으로 한다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 고안의 작용을 상세하게 설명한다.
도2는 본 고안 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치 구성도로서, 제어회로부(CB)를 이용하여 정현파, 삼각파, 구형파 및 펄스파 등을 만든 다음 이들을 절연증폭기(A1∼An)로 고전압으로 증폭하여 전해콘덴서(C)에 인가함으로써 전해콘덴서(C)에 흐르는 전류의 양과 패턴을 측정하여 전해콘덴서(C)의 열화정도를 판단하게 된다.
즉, CMPS(S1∼Sn)의 출력전압과 제어회로부(CB)의 출력인 제어파(정현파, 삼각파, 구형파, 펄스파 등)를 절연증폭기(A1∼An)를 통하여 비교, 증폭하고 이들을 여러개 직렬로 연결하여 최종 고전압을 발생시킨다. 전해콘덴서(C)에 인가하는 전압을 정확히 제어하기 위해서 출력전압의 양단에 병렬로 저항(R1),(R2)을 연결하여 이들 저항(R1),(R2)을 이용해서 출력전압을 분압하고 절연증폭기(A')를 통해 제어회로부(CB)로 궤환시키고 DCCT 등의 전류센서를 이용해 전해콘덴서(C)에 흐르는 전류의 크기와 패턴을 분석함으로써 전해콘덴서(C)의 열화정도를 진단한다.
상기한 바와 같이 작용하는 본 고안 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치에 의하면, 상용전해콘덴서에 실제 환경과 유사한 고전압의 파형들을 인가하면서 관측이 가능하므로 LCR 측정기를 이용하여 정전용량 및 ESR의 변화치로써 열화를 진단하는 종래 방법보다 전해콘덴서의 열화상태를 정확히 판정할 수 있어서 전해콘덴서의 열화 및 불량에 의한 전체 시스템의 오동작 및 이로 인한 피해를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 전원변환기기의 유지, 보수에 드는 시간 및 노동력의 절감 및 상용 전해콘덴서의 재고관리를 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

  1. 교류전원(AC)이 인가되는 다수의 SMPS(S1∼Sn; switching mode power supply) 각각에 제어회로부(CB)가 연결된 절연증폭기(A1∼An; isolation amplifier)를 각각 연결하고, 절연증폭기(A1∼An)를 직렬연결하여 절연증폭기(A1),(An) 출력단 양단에 상호 연결된 저항(R1),(R2)을 연결함과 더불어 피측정 전해콘덴서(C)를 연결하며, 상기 저항(R1)의 양단을 절연증폭기(A')에 연결하여 절연증폭기(A')를 상기 제어회로부(CB)에 연결하여서 구성됨을 특징으로 하는 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치.
KR2019960053621U 1996-12-23 1996-12-23 상용전원용 전해콘덴서의 열화진단장치 KR200167363Y1 (ko)

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