KR200226801Y1 - A power supply circuit - Google Patents
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Abstract
본 고안은 부하와 전원사이에 전류지속소자를 연결하여, 부하에 전압이 인가되어 전류가 흐른 후 전압이 인가되지 아니하여도 일정 시간 동안은 부하에 전류를 흘려 줄 수가 있는 전원 회로이다.The present invention is a power supply circuit that connects a current sustaining element between a load and a power supply, and allows a current to flow for a certain period of time even if no voltage is applied after a voltage is applied to the load.
전류지속소자는 온도에 대하여 부특성 저항값를 가지는 열전 반도체로서 제작된 것이고, 이러한 부특성 저항값을 가지는 열전 반도체로는 PbZnS ZnSb, PbTeSb, 등 여러 종류가 있다.The current sustaining element is manufactured as a thermoelectric semiconductor having a negative resistance value with respect to temperature, and there are various kinds of thermoelectric semiconductors having such a negative resistance value such as PbZnS ZnSb, PbTeSb, and the like.
Description
본 고안은 전원 회로에 관한 것으로서, 기전력이 없는 상태에서도 전류가 일정시간 동안 지속될 수 있는 전원 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply circuit, and a power supply circuit capable of maintaining a current for a predetermined time even in the absence of electromotive force.
전원회로는 일반적으로 부하에 전력을 공급하기 위한 수단으로 이용된다.The power supply circuit is generally used as a means for supplying power to the load.
이러한 전원회로에는 직류전원회로와 교류전원회로로 대별하여 볼 수가 있는데, 직류전원회로에는 맥류나 펄스상의 전력을 공급하기 위한 것이 있다.These power supply circuits can be roughly classified into DC power supply circuits and AC power supply circuits, but DC power supply circuits are provided for supplying pulsed or pulsed power.
교류전원회로에서 부하가 리액턴스 회로이면, 부하에 인가되는 전압과 전류는 동 위상이 되지 아니하고 서로 위상차를 가진다. 즉 인덕턴스 부하에서는 전류의 위상이 전압보다 늦고, 캐피시턴스 부하이면 전류 위상이 전압보다 앞서는 것으로 알려져 있다.If the load is a reactance circuit in the AC power supply circuit, the voltage and current applied to the load are not in phase but have phase differences with each other. In other words, it is known that the phase of the current is later than the voltage in the inductance load, and the current phase is ahead of the voltage in the case of the capacitance load.
부하가 리액턴스일 경우에 직류 펄스 전압을 인가하면 전류의 파형은 전압 파형과 일치하지 아니한다.If a DC pulse voltage is applied when the load is reactance, the waveform of the current does not match the voltage waveform.
그러나 부하가 리액턴스 성분이 없는 순수한 저항 성분만으로 된 회로이면 교류 전압, 직류전압, 또는 간헐적인 펄스 전압이 인가되더라도 인가되는 전압과 전류의 파형이 모양도 같고 위상도 같은 것으로 알려져 있다.However, if the load is a circuit composed only of pure resistance components with no reactance components, it is known that the waveforms of the applied voltage and current have the same shape and phase even when AC voltage, DC voltage or intermittent pulse voltage is applied.
전원과 부하 사이에 리액턴스회로소자가 삽입되면 부하에 전원 전압이 인가되었다가 절단된 후에도 일정한 시간 동안 전류가 흐를 수 있다. 이러한 경우 코일과 같은 인덕턴스회로소자 또는 콘덴서와 같은 캐피시턴스회로소자가 전원과 부하 사이에 어떻게 연결되느냐에 따라서 그 회로동작이 달라지는데, 즉 직렬 또는 병렬로 연결되는 바에 따라서 부하에 흐르는 전압 전류 파형이 달라지게 된다.When a reactance circuit element is inserted between the power supply and the load, current may flow for a certain time even after the power supply voltage is applied to the load and then disconnected. In this case, the circuit operation varies depending on how inductance circuit elements such as coils or capacitance circuit elements such as capacitors are connected between the power supply and the load. That is, the voltage and current waveforms flowing in the load depend on the series or parallel connection. Will be different.
본 고안 목적은 부하와 전원사이에 전류지속소자를 연결하여, 부하에 전압이 인가되어 전류가 흐른 후 전압이 인가되지 아니하여도 일정 시간 동안은 부하에 전류를 흘려 줄 수가 있는 전원 회로를 제공하고자 하는 것이다.The object of the present invention is to provide a power circuit that connects a current sustaining device between a load and a power supply, and allows a current to flow through the load for a predetermined time even after the voltage is applied to the load and the current flows. It is.
전류지속소자로는 온도에 대하여 부특성 저항값를 가지는 열전 반도체로서 제작된 것이고, 이러한 부특성 저항값을 가지는 열전 반도체로는 PbZnS ZnSb, PbTeSb, PbCuS, Cu2S3, Mg2Sn, PbCaCuS, PbZn7S8,Pb0.3Zn0.7Sb, Pb0.3Zn0.7Te, 등이 있다.The current sustaining element is manufactured as a thermoelectric semiconductor having a negative resistance value with respect to temperature, and the thermoelectric semiconductor having such a negative resistance value is PbZnS ZnSb, PbTeSb, PbCuS, Cu 2 S 3 , Mg 2 Sn, PbCaCuS, PbZn 7 S 8, Pb 0.3 Zn 0.7 Sb, Pb 0.3 Zn 0.7 Te, and the like.
도 1은 본 고안에 따른 전원 공급회로1 is a power supply circuit according to the present invention
도 2는 도1의 회로에서 전압과 전류의 파형도2 is a waveform diagram of voltage and current in the circuit of FIG.
도 3 및 4는 본 고안에 따른 또 다른 전원 공급회로3 and 4 is another power supply circuit according to the present invention
본 고안에 따른 회로의 일례는 도1과 같다.An example of a circuit according to the present invention is shown in FIG.
본 고안은 전력을 필요로 하는 부하에 전력을 공급하기 위한 전원회로로서, 이 실시 예는 직류 전원(10)의 출력 단자에서 전류지속소자(13: NTCR)를 거처 부하(14)를 접속하도록 한 것이다. 즉 직류전원의 일단에 전류지속소자(13)를 연결하여 출력이 나가도록 구성한 전원회로이다. 그래서 전원의 전력은 전류지속소자를 통하여 부하에 공급되도록 한다.The present invention is a power supply circuit for supplying power to a load requiring power, this embodiment is to connect the load 14 via the current sustain element (NTCR) 13 at the output terminal of the DC power supply 10 will be. That is, the power supply circuit is configured to connect the current sustaining element 13 to one end of the DC power supply so that the output is output. Thus, the power of the power source is supplied to the load through the current sustaining element.
전류지속소자는 이 소자를 통하여 전류가 흐르면 그 전류를 지속시키려는 성질을 가진 것이다. 이러한 성질을 가진 전류지속소자는 온도에 대하여 부특성 저항값를 가지는 열전 반도체로서 만들어진다. 이러한 열전 반도체에는 PbZnS4,ZnSb, 또는 PbTeSb 등이 현재 발견되어 있다. 전류지속소자는 열전 반도체의 선이나 잉곳의 양단에 단자를 형성하여 전류를 흘릴 수 있도록 한 것으로서, 필요한 경우에는 절연체 피복도 할 수 있다. 열전 반도체로는 PbZnS ZnSb, PbTeSb, PbCuS, Cu2S3, Mg2Sn, PbCaCuS, PbZn7S8,Pb0.3Zn0.7Sb, Pb0.3Zn0.7Te,등이 있는데, 이러한 물질 중 어느 하나를 선택하여, 또는 하나 이상을 선택하거나 혼합하여 재료를 만들고, 저항이 작아 지도록 단면적을 크게 하고 길이는 짧게 하여 소자를 제작하면 된다.The current sustaining element has a property of sustaining the current when the current flows through the element. A current sustaining element having this property is made as a thermoelectric semiconductor having a negative resistance value with respect to temperature. PbZnS 4, ZnSb , PbTeSb, and the like are currently found in such thermoelectric semiconductors. The current sustain element is formed by forming terminals at both ends of the line or ingot of the thermoelectric semiconductor so that a current can flow therethrough, and, if necessary, can also cover the insulator. Thermoelectric semiconductors include PbZnS ZnSb, PbTeSb, PbCuS, Cu 2 S 3 , Mg 2 Sn, PbCaCuS, PbZn 7 S 8, Pb 0.3 Zn 0.7 Sb, Pb 0.3 Zn 0.7 Te, and so on. Alternatively, one or more or more materials may be selected or mixed to make a material, and the device may be manufactured with a large cross-sectional area and a short length to reduce resistance.
도 1에는 전류지속소자 하나를 전원 출력단자 중 어느 하나에 연결한 회로를 보여 주고 있다. 여기서 전원 출력단자 양측 또는 여러 개의 전원 출력 단자가 있을 때는 모든 전원 출력 단자에 연결하여도 된다.1 shows a circuit in which one current sustain device is connected to any one of a power output terminal. Here, if there are two or more power output terminals, they may be connected to all power output terminals.
도1에서 보인 전원(10)이 내부 저항이 큰 전원일 경우에는 바이 패스용으로 전원의 출력단자(+,-)에 다이오드(12)를 병렬로 연결하되, +출력단자에는 다이오드의 +단자를 연결하고 전원의 -출력단자에는 다이오드의 -단자를 연결하여 전원 내부로 흐를 순환 전류를 다이오드로 바이패스 하도록 하면 좋다. 도1에서 보인 전원(10)이 내부 저항이 작은 전원일 경우에는 전원 내부로 전류가 흘러도 저항에 의한 전압강하가 작으므로 바이 패스용 다이오드가 필요 없어진다.When the power supply 10 shown in FIG. 1 is a power supply having a large internal resistance, the diode 12 is connected in parallel to the output terminals (+,-) of the power supply for bypass, and the + output terminal of the diode is connected to the + output terminal. Connect the-terminal of the diode to the-output terminal of the power supply to bypass the circulating current flowing into the power supply to the diode. When the power source 10 shown in FIG. 1 is a power source having a small internal resistance, a bypass diode is not necessary because the voltage drop due to the resistance is small even when a current flows into the power supply.
도3은 교류 전원을 받아서 직류로 정류하여 출력하는 전원의 예를 도시한 것으로서, 트랜스로서 전압의 크기를 결정할 수가 있고 교류를 정류하는 다이오드들은 부하에 흐르는 전류를 바이패스 시킬 수 있으므로 도1에서와 같은 바이패스용 다이오드(12)를 사용하지 아니하여도 큰 지장은 없어진다. 도면부호 32와 34는 도1에서의 NTCR(13)과 부하(14)와 같은 것이다.FIG. 3 shows an example of a power supply receiving an AC power and rectifying it to DC. The voltage can be determined as a transformer and diodes rectifying AC can bypass current flowing in a load. Even if the same bypass diode 12 is not used, great trouble is eliminated. Reference numerals 32 and 34 denote the same as the NTCR 13 and the load 14 in FIG.
이렇게 구성된 본 고안의 전원회로의 동작을 설명한다.The operation of the power supply circuit of the present invention configured as described above will be described.
도2는 도1의 회로에서 전압과 전류 파형을 도시한 것이다.Figure 2 shows the voltage and current waveforms in the circuit of Figure 1;
전원(10)의 +,- 단자에 도2와 같은 정극성의 펄스 전압(21,22,23)이 발생되었다고 하면, 이 펄스전압에 의하여 부하에 흐르는 전류는 도2에서 보인 바와 같이, 펄스전압이 부하에 인가되고 있는 동안 부하전류 ｉ는 전원의 힘에 의하여 증가되어 흐르다가 펄스전압의 인가가 중단되면 감소하게 되고, 다음 펄스전압 인가에 따라 다시 증가하여 포화되어 흐르다가 펄스전압 인가가 중단되면 다시 감소하게 된다. 이와 같은 동작이 반복된다.If the positive pulse voltages 21, 22, and 23 are generated at the + and-terminals of the power supply 10, the current flowing through the load by the pulse voltages is as shown in FIG. While it is being applied to the load, the load current i is increased by the power of the power supply and decreases when the application of the pulse voltage is stopped, and then increases and saturates and flows again when the application of the next pulse voltage is stopped. Will decrease. This operation is repeated.
이렇게 되는 이유는 도1 및 도2에서 보인 폐회로에 통상 알려진 인덕턴스나 캐피시턴스 성분의 회로소자가 없어도, 즉 순수한 저항성분 만의 회로요소로 이루어진 회로라고 하여도, NTCR 에 의하여 도2에서 보인 바와 같은 전류의 지속 현상이 발생되는 것으로 관찰되고 있다. NTCR 에 의하여 이러한 현상이 나타나는 정확한 원인을 이론적으로 규명하여 공인된 것은 발견 못하였지만 이러한 현상이 존재하는 것은 실험에 의하여 관측되었다. 이러한 현상은 자유전자 밀도가 높은 열전체에서는 전자가 액체처럼 흐르기 때문에 나타나는 현상이라고 추정되고 있다.The reason for this is that even in the closed circuit shown in Figs. 1 and 2, even if there are no known inductance or capacitance components, that is, a circuit composed of purely resistive components, as shown in Fig. 2 by NTCR. It is observed that a continuous phenomenon of current occurs. The exact cause of this phenomenon was not theoretically identified by NTCR, but the existence of this phenomenon was observed by experiment. It is assumed that this phenomenon occurs because electrons flow like liquid in a thermoelectric material having a high free electron density.
도2에서 전압 펄스의 주기를 1/10 또는 1/100 초 되게 하여 인가하면, 전원이 인가되어 있는 동안 흐르는 전류 또는 전원이 흘려주어야 하는 전류는 전류 파형에서 전원전류분(25)이 되고, 후속 되는 지속전류분(26)은 NTCR이 작용하여 얻어지는 것으로 볼 수가 있다. 따라서 전원에서는 전원전류분(25)만 흘려주면 나머지 지속전류분(26)은 제대로 얻어 진다고 할 수 있다.In FIG. 2, when the period of the voltage pulse is applied at 1/10 or 1/100 second, the current flowing while the power is applied or the current to be supplied by the power becomes the power supply current 25 in the current waveform. The sustain current portion 26 to be obtained can be considered to be obtained by the action of NTCR. Therefore, it can be said that if only the power current 25 is flowed from the power supply, the remaining sustain current 26 is properly obtained.
이러한 현상을 이용하면 하나의 전원이 흘려주는 전류 이외에 많은 전류를 부하에 흘려 줄 수가 있게 된다. 전원전류분과 지속전류분의 적분 비를 1:1 이라고 하면 전류 증가가 100% 발생되는 것이므로 그 효과는 매우크다고 할 것이다.By using this phenomenon, it is possible to flow a lot of currents to the load in addition to the current flowing through one power source. If the integral ratio between power supply current and sustain current is 1: 1, the increase in current will occur 100%, so the effect will be very large.
도4는 본 고안의 응용 실시 예를 보인 것이다.Figure 4 shows an application embodiment of the present invention.
하나의 전원(41) 일축 단자에 절환스위치(42)의 일차단자(43)를 연결하고, 절환스위치(42)의 이차단자들(44)에는 각각 NTCR을 연결하고, 이 NTCR들에 하나의 부하(47)를 연결하고, 절환스위치(42)의 이차단자들(44) 각각에 전원과 병렬로 연결되는 병렬다이오드들(48)을 각각 연결한다.The primary terminal 43 of the switching switch 42 is connected to one power terminal 41 axial terminal, and the NTCRs are respectively connected to the secondary terminals 44 of the switching switch 42, and one load is applied to these NTCRs. Reference numeral 47 is connected, and parallel diodes 48 connected in parallel with the power supply are respectively connected to the secondary terminals 44 of the switching switch 42, respectively.
이렇게 구성된 회로의 동작을 살펴보면, 절환스위치(42)가 1/100 초 간격으로 스위치를 절환 한다고 하고, 도2의 예와 같이 전원전류분과 지속전류분의 적분 비를 1:1 이라고 하고, 전원에 1 암페어가 흐른다면, 각각의 NTCR 소자에 흐르는 전류도 약 1 암페어가 될 것이므로 부하에는 8 암페어가 흐르게 된다. 즉 8배의 전류 증폭 효과를 가져온다고 할 수 있다.Looking at the operation of the circuit configured as described above, it is assumed that the switching switch 42 switches the switch at intervals of 1/100 second, the integral ratio of the power current and the sustain current is 1: 1 as shown in FIG. If 1 amp is flowing, the current through each NTCR element will also be about 1 amp, so 8 amps will flow through the load. That is, it can be said that the current amplification effect is 8 times.
도4에서와 같이 부하 하나에 전류를 공급하지 아니하고 각각 다른 부하를 연결하여 전류를 공급하여도 합산한 전류를 비교하면 많은 전류의 증폭 효과를 낼 수 있다.As shown in FIG. 4, even when the current is supplied to one load without connecting a current, a comparison of the summed currents can produce an amplification effect.
본 고안은 전원이 이에 연결된 부하에 흘려주는 전원 전류보다 많은 전류를 부하에 흘려 줄 수가 있는 효과를 가지고 있다.The present invention has the effect that the current can be passed to the load more than the power supply current flowing to the load connected thereto.
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| KR100597912B1 (en) * | 2002-07-25 | 2006-07-10 | 산요덴키가부시키가이샤 | Display device |
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- 2001-01-10 KR KR2020010000583U patent/KR200226801Y1/en not_active IP Right Cessation
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