KR200216663Y1 - 전기 용접기용 인버터 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 전기 용접기용 인버터에 관한 것으로, 입력되는 교류전원(AC)을 전파정류하여 직류전원(DC)으로 변환하기 위한 정류부(10)와, 상기 정류부(10)와 병렬로 연결되어 변환된 직류전원(DC)에 함입된 리플성분을 제거하기 위한 평활용 콘덴서(C1)와, 상기 평활용 콘덴서(C1)의 양단으로부터 인가된 동작전압을 제어신호의 인가에 따라 교대로 작동되어 고주파 전압을 출력하기 위한 고주파 변환부(20)와, 상기 고주파 변환부(20)로부터 인가된 입력전압을 소정의 변압비로 변환하여 2차측으로 출력하기 위한 트랜스포머(T1)와, 상기 고주파 변환부(20)로부터 기준단자(a)가 연결되고, 트랜스포머(T1)의 1차측에 소정의 권선비에 따라 분할된 복수의 연결단자(b, c, d)가 연결되어 선택적으로 폐회로를 구성하여 입력전압을 스위칭하기 위한 스위칭부(30)가 포함되어 외부로부터 인가되는 교류전원의 크기에 상관없이 사용자가 스위칭부의 간단한 조작에 의하여 원하는 크기의 전압을 트랜스포머를 통해 용이하게 얻을 수 있도록 한 것이다.
Description
본 고안은 전기 용접기용 인버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고주파 전원을 이용하는 전기 용접기에 외부로부터 인가되는 소정 레벨의 상용전원을 간단한 스위칭 조작으로 변환하여 사용하기 위한 전기 용접기용 인버터에 관한 것이다.
전기 용접기(Electric Welder)는 전기 용접을 능률적으로 할 수 있도록 만들어진 용접기계로, 용접방식에 따라 열을 이용하여 금속을 용융 접합하는 저항 용접과 아크 용접으로 구별된다.
따라서, 상기 전기 저항용접은 접합하는 두 금속에 전류를 통하여 접촉시켜 접촉부가 고온으로 가열될 때에 기계적인 압력을 가하여 접합하는 용접법이고, 전기 아크용접은 직렬저항을 통하여 전원에 연결한 전극을 한번 접촉시킨 다음에 격리시키는 것에 의하여 발생하는 아크 방전을 이용하는 것이다.
종래에 고주파 변환장치를 이용하는 전기 용접기는 통상적으로 상용전원, 즉 220V(60Hz), 380V(60Hz) 및 440V(60Hz) 등을 이용하기 때문에 인가되는 외부전원에 따라 해당하는 전기 용접기의 종류를 교환하여 사용하여야 하는 번거로움이 있었다.
따라서, 이러한 번거로움을 해소하기 위하여 전기 용접기에 전원을 공급하는 장치인 인버터내에 구성된 고주파 변환회로를 이용하여 인가되는 전원을 정류하여 해당 전원으로 변환한 후에 구형파신호로 정류하여 사용하는 것이 일반적이었다.
즉 외부의 입력전원으로부터 3상의 교류전압을 정류회로를 거쳐 직류전압으로 변환시킨 후에 고주파 변환회로를 통과시켜 소정의 변압비를 갖는 트랜스포머로부터 필요로 하는 전원을 얻고 있다.
더욱이 실용신안등록출원 제 1996-49141호(전기 용접기용 인버터 전원장치)는 전기 용접기의 작업의 연속성을 유지할 수 있도록 외부의 어떠한 입력전원이 인가되더라도 용이하게 입력회로의 변환으로 전기 용접기에 필요한 전원을 공급할 수 있도록 하고 있다. 이는 전원변환 단자박스의 절환으로 입력전원에 따라 적절한 콘덴서 및 고주파 변환회로를 직렬 또는 병렬로 연결되도록 하는 구성으로 이루어져 있다.
그러나 종래의 전기 용접기용 인버터의 경우에는 정류회로를 거친 입력전원을 복수의 평활콘덴서 및 고주파 변환회로를 통해 직렬 또는 병렬로 연결시켜 원하는 전원이 출력되도록 하고 있어 구성회로의 복잡성과 구성요소가 많아지는 단점이 있었다.
즉 복수의 평활콘덴서와 복수의 고주파 변환회로를 전원변환 단자박스의 절환으로 직렬로 연결되면 220V의 전원이 출력되도록 하고, 전원변환 단자박스의 절환으로 병렬로 연결되었을 경우에는 440V의 전원이 출력되도록 하고 있어 단자박스의 절환에 따른 회로의 연결이 변화되므로 회로의 복잡성뿐만 아니라 인가되는 전원의 손실 및 고장발생률이 높고, 인버터의 제조단가가 상승하는 문제가 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출한 것으로, 인가되는 교류전원에 무관하게 정류부를 거쳐 정류된 직류전원이 평활용 콘덴서 및 고주파 변환부를 통과한 후에 간단한 스위칭부의 조작으로 트랜스포머를 통해 원하는 전원으로 출력되도록 한 것으로, 간단한 회로의 설계로 다양한 레벨의 전원이 출력되도록 한 전기 용접기용 인버터를 제공하기 위한 것이 목적이다.
도 1은 본 고안에 따른 전기 용접기용 인버터의 회로구성도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 정류부 20: 고주파 변환부
30: 스위칭부 D1-D6: 다이오드
C1: 평활용 콘덴서 C2, C3: 콘덴서
Q1, Q2: 스위칭소자 T1: 트랜스포머
본 고안은 상기의 목적을 위하여, 입력되는 교류전원(AC)을 전파정류하여 직류전원(DC)으로 변환하기 위한 정류부와, 상기 정류부와 병렬로 연결되어 변환된 직류전원(DC)에 함입된 리플성분을 제거하기 위한 평활용 콘덴서와, 상기 평활용 콘덴서의 양단으로부터 인가된 동작전압을 제어신호의 인가에 따라 교대로 작동되어 고주파 전압을 출력하기 위한 고주파 변환부와, 상기 고주파 변환부로부터 인가된 입력전압을 소정의 변압비로 변환하여 2차측으로 출력하기 위한 트랜스포머와, 상기 고주파 변환부로부터 기준단자가 연결되고, 트랜스포머의 1차측에 소정의 권선비에 따라 분할된 복수의 연결단자가 연결되어 선택적으로 폐회로를 구성하여 입력전압을 스위칭하기 위한 스위칭부가 포함되어 이루어진 전기 용접기용 인버터를 제공함으로써 달성될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안에 따른 전기 용접기용 인버터의 회로구성도이다.
정류부(10)는 인가된 3상의 교류전원(AC)을 직류전원으로 정류하는 것으로, 복수의 다이오드(D1-D6)가 직병렬로 연결된다. 정류부(10)의 다이오드(D1, D4), (D2, D5) 및 (D3, D6)는 교류전원의 해당하는 상에 연결되어 (＋)반파 및 (－)반파를 각각 직류전원(DC)으로 전파정류하여 변환하는 것이다.
평활용 콘덴서(C1)는 상기 정류부(10)와 병렬로 연결되어 변환된 직류전원(DC)에 함입된 리플성분을 제거하기 위한 것이다.
고주파 변환부(20)는 상기 평활용 콘덴서(C1)의 양단으로부터 인가된 동작전압을 제어신호의 인가에 따라 교대로 작동되어 고주파 전압을 출력하기 위한 것으로, 고주파 변환부(20)는 상기 평활용 콘덴서(C1)와 병렬로 연결되어 직류성분을 차단하기 위한 복수의 콘덴서(C2, C3)와, 상기 콘덴서(C2, C3)와 병렬로 연결되어 교대로 고주파 전압을 출력하기 위한 스위칭소자(Q1, Q2)가 포함되어 있다.
트랜스포머(T1)는 상기 고주파 변환부(20)로부터 인가된 입력전압을 소정의 변압비로 변환하여 2차측으로 출력하기 위한 것으로, 트랜스포머(T1)는 출력하기 위한 전원의 크기에 따라 권선비가 달라지고, 해당하는 권선비에 따라 출력되는 전원이 다양해진다. 트랜스포머(T1)의 2차측의 출력단에는 정해진 권선비에 따라 정해진 출력전압이 발생된다.
스위칭부(30)는 상기 고주파 변환부(20)로부터 기준단자(a)가 연결되고, 트랜스포머(T1)의 1차측에 소정의 권선비에 따라 분할된 복수의 연결단자(b, c, d)가 연결되어 선택적으로 폐회로를 구성하여 입력전압을 스위칭하기 위한 것으로, 상기 스위칭부(30)의 스위칭에 의하여 제 1연결단자(b)가 기준단자(a)와 연결되었을 경우에는 220V이고, 제 2연결단자(c)가 기준단자(a)와 연결되었을 경우에는 380V이며, 제 3연결단자(d)가 기준단자(a)와 연결되었을 경우에는 440V가 되도록 한다.
상기 스위칭부(30)의 기준단자(a)는 고주파 변환부(20)의 복수의 콘덴서(C2, C3) 사이에 연결되고, 또, 트랜스포머(T1)의 일단이 고주파 변환부(20)의 스위칭소자(Q1, Q2) 사이에 연결된다. 스위칭부(30)는 사용자의 선택에 의하여 수동으로 조작하는 것이 바람직하다.
상기 스위칭소자(Q1, Q2)의 베이스단에는 스위칭소자(Q1, Q2)를 제어하기 위한 제어부 또는 콘트롤러가 연결되는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 갖는 본 고안의 전기 용접기용 인버터는 외부의 3상 교류전원(AC)이 인가되면, 교류전원은 정류부(10)를 거치면서 복수의 다이오드(D1-D6)를 통해 전파정류되어 직류전원으로 변환되고, 변환된 직류전원은 평활용 콘덴서(C1)에서 리플성분의 서지전압이 제거된다. 이렇게 평활된 직류전원은 고주파 변환부(20)의 콘덴서(C2, C3)를 통과한 후에 스위칭소자(Q1, Q2)로 인가된다.
이때, 도시되지 않은 제어부 또는 콘트롤러에서 스위칭소자(Q1, Q2)의 베이스단에 제어신호가 번갈아 인가되면서 스위칭소자(Q1, Q2)의 에미터단으로 고주파신호가 출력되고, 상기 스위칭소자(Q1, Q2)에서 출력되는 고주파신호는 트랜스포머(T1)의 1차측으로 출력된다.
사용자의 선택에 의하여 스위칭부(30)를 스위칭, 예를 들어, 사용자가 기준단자(a)를 제 1연결단자(b)로 스위칭시켜 두었을 경우에 고주파 변환부(20)의 콘덴서(C2, C3)로부터 제 1연결단자(b)가 연결되어 폐회로상태가 되므로 제 1연결단자(b)에 연결된 트랜스포머(T1)의 1차측에 220V의 전원이 유도되어 2차측의 출력단으로 해당하는 전원이 변압되어 출력된다.
또한, 사용자가 스위칭부(30)의 기준단자(a)를 제 2연결단자(c)에 연결시켜 두었을 경우에는 고주파 변환부(20)의 콘덴서(C2, C3)로부터 제 2연결단자(c)가 연결되어 폐회로상태가 되므로 제 2연결단자(c)에 연결된 트랜스포머(T1)의 1차측에 380V의 전원이 유도되어 2차측의 출력단으로 해당하는 전원이 변압되어 출력된다.
또한, 사용자가 스위칭부(30)의 기준단자(a)를 제 3연결단자(d)에 연결시켜 두었을 경우에는 고주파 변환부(20)의 콘덴서(C2, C3)로부터 제 3연결단자(d)가 연결되어 폐회로상태가 되므로 제 3연결단자(d)에 연결된 트랜스포머(T1)의 1차측에 440V의 전원이 유도되어 2차측의 출력단으로 해당하는 전원이 변압되어 출력된다.
따라서, 본 고안에 따르면, 입력되는 전원의 크기에 상관없이 스위칭부(30)의 간단한 조작으로 트랜스포머(T1)를 통해 2차측의 출력단으로 설정된 일정한 전압을 출력할 수 있어 출력전압에 대한 신뢰성을 도모할 수 있는 것으로, 상기한 본 고안의 실시예에만 한정되지 않고 용이한 변경 및 수정이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 전기 용접기용 인버터는 외부로부터 인가되는 교류전원의 크기에 상관없이 사용자가 스위칭부의 간단한 조작에 의하여 원하는 크기의 전압을 트랜스포머를 통해 용이하게 얻을 수 있도록 한 것으로, 안정된 출력전압을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 회로의 구성이 간단하여 제조단가의 절감 및 부품의 고장을 최소화할 수 있고, 안정된 출력전압을 얻을 수 있으며, 스위칭 조작에 의하여 고주파 변환부를 직렬 또는 병렬로 연결할 필요가 없고, 전기용접의 연속성을 가질 수 있어 전기 용접기의 사용에 편의를 향상시킨 것이다.
Claims (3)
- 입력되는 교류전원(AC)을 전파정류하여 직류전원(DC)으로 변환하기 위한 정류부(10)와,상기 정류부(10)와 병렬로 연결되어 변환된 직류전원(DC)에 함입된 리플성분을 제거하기 위한 평활용 콘덴서(C1)와,상기 평활용 콘덴서(C1)의 양단으로부터 인가된 동작전압을 제어신호의 인가에 따라 교대로 작동되어 고주파 전압을 출력하기 위한 고주파 변환부(20)와,상기 고주파 변환부(20)로부터 인가된 입력전압을 소정의 변압비로 변환하여 2차측으로 출력하기 위한 트랜스포머(T1)와,상기 고주파 변환부(20)로부터 기준단자(a)가 연결되고, 트랜스포머(T1)의 1차측에 소정의 권선비에 따라 분할된 복수의 연결단자(b, c, d)가 연결되어 선택적으로 폐회로를 구성하여 입력전압을 스위칭하기 위한 스위칭부(30)가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 용접기용 인버터.
- 제 1항에 있어서, 상기 고주파 변환부(20)는상기 평활용 콘덴서(C1)와 병렬로 연결되어 직류성분을 차단하기 위한 복수의 콘덴서(C2, C3)와,상기 콘덴서(C2, C3)와 병렬로 연결되어 교대로 고주파 전압을 출력하기 위한 스위칭소자(Q1, Q2)가 포함된 것을 특징으로 하는 전기 용접기용 인버터.
- 제 1항에 있어서, 상기 스위칭부(30)의 스위칭에 의하여 제 1연결단자(b)가 기준단자(a)와 연결되었을 경우에는 220V이고, 제 2연결단자(c)가 기준단자(a)와 연결되었을 경우에는 380V이며, 제 3연결단자(d)가 기준단자(a)와 연결되었을 경우에는 440V인 것을 특징으로 하는 전기 용접기용 인버터.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100900757B1 (ko) * | 2008-10-20 | 2009-06-02 | 임종수 | 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치 |
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| KR100900757B1 (ko) * | 2008-10-20 | 2009-06-02 | 임종수 | 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치 |
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