KR200181807Y1 - 전격 방지장치의 기동전압 감지모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 감전사고의 예방을 위하여 용접기에 적용되는 전격 방지장치의 기동전압 감지회로를 모듈화하여 단일의 부품으로 구현하도록 한 전격 방지장치의 기동전압 감지모듈에 관한 것으로서, 저항과 다이오드 및 콘덴서가 조합되어 용접시 용접봉과 피용접체 사이의 접촉저항에 의해 변류기의 양단에 유기되는 전압을 검출하는 전압 검출부와, 버퍼 증폭기와 저항과 콘덴서 및 다이오드가 조합되어 상기 전압 검출부의 출력 신호를 증폭하여 무부하시 용접 회로내 변압기 출력전압을 소정전압이하로 유지되게 하는 신호 증폭부를 구비한 전격 방지장치에 있어서, 상기 전압 검출부와 신호 증폭부의 모든 회로 소자를 기판 내에 분리 불가능한 상태로 결합하여 단일 부품화하여 케이스로 보호하되 용접기에 적용시 상기 변류기가 연결될 단자 및 전원단자와 상기 전압 검출부의 기동전압을 설정하기 위한 가변저항이 연결된 단자와 동작상태를 표시하는 발광소자가 연결된 단자 및 상기 신호 증폭부의 출력 단자를 상기 케이스의 외부로 돌출된 복수의 핀에 각각 대응되게 결선하여 구성함에 따라, 용접기 내부의 용접 회로와 전격 방지장치를 분리시켜 회로 점검을 할 뿐만 아니라 용접기에 전격 방지장치를 적용할 때의 작업 능률이 향상됨과 아울러 전격 방지장치의 양산시 제품간의 성능 편차를 줄일 수 있는 것이다.

Description

전격 방지장치의 기동전압 감지모듈

본 고안은 전격 방지장치에 관한 것으로, 특히 감전사고의 예방을 위하여 용접기에 적용되는 전격 방지장치의 기동전압 감지회로를 모듈화하여 단일의 부품으로 구현하도록 한 전격 방지장치의 기동전압 감지모듈에 관한 것이다.

주지와 같이 고압의 변압기를 사용하는 용접기는 사용상에 있어서 홀더선을 수십 미터에서 수백 미터로 길게 연결하여 사용하므로 홀더선의 피복 손상 또는 절연 파괴로 누설되는 전류에 감전사고가 유발될 수 있는 위험성이 있어 고압 전류의 충격에 의한 안전사고를 방지하고자 무부하시 변압기 2차측의 출력전압을 안정전압이하로 유지되게 하는 전격 방지장치가 적용된다.

일반적인 전격 방지장치는 제1도의 블록 구성도에 도시된 바와 같이, 전격 방지기능의 기준이 되는 기동전압을 설정하는 기동전압 설정부(1)와, 상기 기동전압의 설정값에 따라 용접시 용접봉과 피용접체 사이의 접촉저항에 의해 변류기(C.T)의 양단에 유기되는 전압을 검출하는 전압 검출부(2)와, 상기 전압 검출부(2)의 출력 신호를 증폭하는 신호 증폭부(3)와, 상기 신호 증폭부(3)의 출력 신호에 따라 용접기의 동작 여부를 표시하는 동작상태 표시부(4)와, 상기 신호 증폭부(3)의 출력 신호에 따라 스위칭되는 정지 스위칭부(5)와, 상기 정지 스위칭부(5)의 스위치 상태에 따라 용접기 회로의 변압기 2차측의 출력전압을 안정전압이하로 유지되게 하는 위상 제어부(6)로 구성되어져 있다.

이와 같이 구성된 전격 방지장치의 동작을 첨부한 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 용접기의 2차측 코일에 연결된 용접봉이 피용접체에 접속되지 않은 상태 즉, 무부하시에는 변류기의 양단에 유기되는 전압이 저전압이므로 임피던스 감지를 통하여 전압을 검출하는 전압 검출부(2)의 출력 신호에 따라 정지 스위칭부(5)가 “오프”된다. 여기서, 전압 검출부(2)의 기동전압 즉, 임피던스 변화량의 감도 조정은 기동전압 설정부(1)의 가변저항(VR)값을 조절하여 가능하게 된다.

그러면, 용접기의 2차측 코일에 연결되는 교류 입력선에 역극성으로 두개의 사이리스터(SCR)를 병렬 연결한 위상 제어부(6)가 사이리스터의 게이트에 전류를 흘려서 턴온(Turn On)하는 위상을 교류 전압에 관계하여 벗어나도록하여 변압기 2차측의 출력전압을 안정전압이하로 유지되게 한다.

다음으로, 용접기의 2차측 코일에 연결된 용접봉을 피용접체에 용접하고자 접속시키면 변류기의 양단 사이에 전압이 예를 들어 6볼트 이상으로 승압되면 전압 검출부(2)의 출력 신호를 신호 증폭부(3)를 통하여 전달받은 정지 스위칭부(5)가 “온”상태로 스위칭되어 변압기 2차측의 출력전압은 정상전압이 유지되므로 용접을 계속 유지할 수 있게 된다.

이때 동작상태 표시부(4)의 발광다이오드는 신호 증폭부(3)의 출력 신호에 따라 발광되어 작업 상태를 표시하게 된다.

그러나, 종래에는 상기한 전격 방지장치가 모듈화되어 있지 않아 용접기에 전격 방지장치를 적용함에 있어서 각각의 회로 소자를 용접기 내부의 용접 회로에 각각 일체로 결선함으로써 어느 회로 하나가 고장이 발생하면 일부분의 고장인 경우에도 모든 회로를 점검하여야 하는 불편함이 있었다.

또한, 실제의 전격 방지장치는 각각의 회로 소자간이 매우 복잡하게 결선되므로 용접기에 이러한 전격 방지장치를 적용함에 있어서 작업 능률이 저조하였을 뿐만 아니라 작업자마다의 작업 과정 편차로 성능의 편차가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로서, 전격 방지장치의 다수의 회로 소자 중 기동전압 감지회로를 이루는 회로소자들을 모듈화하여 단일 부품으로 제공하여, 첫째: 용접기 내부의 용접 회로와 전격 방지장치를 분리시켜 회로 점검이 용이하게 하고, 둘째: 용접기에 전격 방지장치를 적용할 때의 작업 능률이 향상되게 하며, 셋째: 전격 방지장치의 양산시 성능의 편차를 줄이는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 수단은, 전격 방지장치에서 기동전압 감지회로의 모든 회로 소자를 기판 내에 분리 불가능한 상태로 결합하여 단일 부품화하여 케이스로 보호하되 용접기에 적용시 변류기가 연결될 단자와 기동전압을 설정하기 위한 가변저항이 연결될 단자와 동작상태를 표시하는 발광소자가 연결될 단자 및 출력 단자를 케이스의 외부로 돌출된 복수의 핀에 각각 결선하여 이루어짐을 그 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 전격 방지장치의 블록 구성도.

제2도는 본 고안에 의한 전격 방지장치의 기동전압 감지회로도.

제3도는 본 고안에 의한 전격 방지장치의 기동전압 감지모듈의 외형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 전압 검출부 2 : 신호 증폭부

100 : 케이스 a~h : a단자 내지 h단자

101~108 : 제1핀 내지 제8핀

이하, 본 고안을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안에 의한 전격 방지장치의 기동전압 감지모듈을 나타낸 것으로서, 제1도의 블록 구성도에 도시한 전격 방지장치중 기동전압 감지회로에 해당하는 전압 검출부(2)와 신호 증폭부(3)의 회로 소자를 모듈화가 용이하도록 결선하였다.

상기 전압 검출부(2)는 변류기(C.T)가 연결된 e단자와 접지된 h단자에 연결된 제1저항(R1)과, 제1, 제2다이오드(D1,D2) 및, 제1콘덴서(C1)가 조합되어 구성되어져 있다.

상기 신호 증폭부(3)는 가변저항(제1도의 기동전압 설정부(1)에 해당함)이 연결된 f단자와 g단자에 (+)입력단과 출력단이 각각 연결된 제1버퍼 증폭기(B1)와, 직류 전원이 연결된 c단자에 (-)입력단이 연결된 제2버퍼 증폭기(B2)와, c단자에 (-)입력단이 연결됨과 아울러 용접 회로(제1도의 정지 스위칭부(5))측이 연결된 a단자와 타단이 접지된 d단자에 연결된 발광다이오드(제1도의 동작상태 표시부(4)에 해당함)가 연결된 b단자에 출력단이 연결된 제3버퍼 증폭기(B3)와, 제2 내지 제9저항(R2~R9)과, 제2 내지 제4콘덴서(C2~C4) 및, 제3 내지 제5다이오드(D3~D5)가 조합되어 구성되어져 있다.

제3도는 제2도에 도시된 전격 방지장치의 기동전압 감지회로를 단일 부품으로 모듈화한 기동 전압 감지모듈의 외형도를 나타낸 것으로서, 제2도에 도시된 기동전압 감지회로의 모든 회로 소자를 하나의 기판상 또는 기판 내에 분리 불가능한 상태로 결합 즉, 직접화(Integrated Circuit)하여 케이스(100)로 보호하되, 제2도에 나타낸 a단자~h단자는 상기 케이스(100)의 외부로 돌출·형성된 동일수의 제1 내지 제8핀(101~108)에 각각 대응되게 결선하여 구성되어져 있다.(a단자는 101~h단자는 108에 연결됨)

이와 같이 구성된 본 고안의 동작 및 작용 효과를 첨부한 도면 제1도 내지 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선적으로, 제3도의 외형도에 도시된 바와 같이 집적(IC)화된 전격 방지장치의 기동전압 감지모듈을 용접기에 적용할 경우에는 용접기 내의 용접 회로에서 제2도에 도시된 a단자 내지 h단자가 결선되는 해당 접점에 제1 내지 제8핀(101~108)을 대응되게 연결하게 된다.

그러면, 용접기에 전격 방지장치를 적용함에 있어서 종래 각각의 회로 소자를 용접기 내부의 용접 회로에 각각 일체로 결선하는 경우와 동일하게 전격 방지장치가 구현되므로 무부하시 변압기 2차측의 출력전압이 안전전압이하로 유지된다.

이러한 작동 중 기동전압 검출과정 즉, 임피던스 감지과정을 상술하면 다음과 같다.

먼저, 작업자가 용접시 용접기의 2차측 코일에 연결된 용접봉을 피용접체에 접속하면 접촉저항이 발생되므로 제1저항(R1)의 양단 사이에 승압 전압이 유기되어 전압 검출부(2)가 고 임피던스를 감지하므로 신호 증폭부(3)내 제1버퍼 증폭기(B1)의 출력에 다소 변화를 갖게 된다.

그러므로, 용접 회로 즉, 제1도에 도시된 정지 스위칭부(5)에는 제2, 제3버퍼 증폭기(B2,B3)를 통하여 논리“하이”가 인가되므로 변압기 2차측의 출력전압은 정상전압을 유지하여 용접을 계속 유지할 수 있게 된다.

그러나, 용접기의 2차측 코일에 연결된 용접봉이 피용접체에 접속되지 않은 상태 즉, 무부하시에는 제1저항(R1)의 양단에 유기되는 전압이 저전압이므로 전압 검출부(2)의 임피던스 감지를 통하여 제3버퍼 증폭기(B3)는 논리“로우”를 출력한다.

그러면, 제1도에 도시된 정지 스위칭부(5)가 “온”스위칭되므로 위상 제어부(6)가 용접기의 2차측 코일에 연결되는 교류 입력선에 역극성으로 병렬 연결한 사이리스터(SCR)의 게이트에 전류를 흘려서 턴온하는 위상을 교류 전압에 관계하여 벗어나게하여 변압기 2차측의 출력전압이 안정전압이하로 유지된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 전격 방지장치의 다수의 회로 소자 중 기동전압 감지회로를 이루는 회로 소자들을 모듈화하여 단일 부품으로 제공함으로써, 용접기 내부의 용접 회로와 전격 방지장치를 분리시켜 회로 점검을 할 뿐만 아니라 용접기에 전격 방지장치를 적용할 때의 작업 능률이 향상됨과 아울러 전격 방지장치의 양산시 제품간의 성능 편차가 줄어드는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 저항과 다이오드 및 콘덴서가 조합되어 용접시 용접봉과 피용접체 사이의 접촉저항에 의해 변류기(C.T)의 양단에 유기되는 전압을 검출하는 전압 검출부(2)와, 버퍼 증폭기와 저항과 콘덴서 및 다이오드가 조합되어 상기 전압 검출부의 출력 신호를 증폭하여 무부하시 용접 회로내 변압기 출력전압을 소정전압이하로 유지되게 하는 신호 증폭부(3)를 구비한 전격 방지장치에 있어서, 상기 전압 검출부(2)와 신호 증폭부(3)의 모든 회로 소자를 기판 내에 분리 불가능한 상태로 결합하여 단일 부품화하여 케이스로 보호하되 용접기에 적용시 상기 변류기(C.T)가 연결된 단자(e, h) 및 전원단자(c)와 상기 전압 검출부(2)의 기동전압을 설정하기 위한 가변저항이 연결된 단자(f, g)와 동작상태를 표시하는 발광소자가 연결된 단자(b, d) 및 상기 신호 증폭부(3)의 출력 단자(a)를 상기 케이스(100)의 외부로 돌출된 복수의 핀(101~108)에 각각 대응되게 결선하여 구성된 것을 특징으로 하는 전격 방지장치의 기동전압 감지모듈.