KR200283566Y1 - 인버터 시오투 용접기의 입력전원보호회로 - Google Patents

Abstract

인버터 시오투 용접기의 입력전원보호회로는 용접기 전원을 잘못 연결하여도 자동으로 전원회로를 선택 연결시켜 내부 부품을 보호하기 위한 것이다. 본 고안은 용접기 내부에 입력전압이 들어오면 주동력전환스위치를 연결하지 않고 먼저 입력전원을 기준전압과 비교하여 입력전원이 220V인지 440V인지 판별하며, 입력전원이 220V일 때만 동작하는 트랜지스터와 릴레이를 통해 릴레이가 구동되기 전에 주동력전환스위치를 440V회로로 연결되도록 하고 릴레이가 구동되면 주동력전환스위치를 220V회로로 연결되도록 하여 초기전원이 투입되는 순간 내부회로가 낮은 전압상태로 인해 파손되는 것을 보호하도록 구성된다. 따라서, 본 고안은 220V와 440V 2가지 전원이 있어 용접기 전원을 잘못 연결하여도 용접기 내부의 부품 손상을 방지하고 보호할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

인버터 시오투 용접기의 입력전원보호회로{Circuit for input power protective of invertor CO2 welding machine}

본 고안은 인버터 시오투() 용접기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 용접현장에서 2가지의 전원을 사용할 경우 용접기에 전원이 잘못 입력되어도 입력전원을 감지하여 전원스위치를 자동 선택할 수 있도록 하여 내부 부품의 손상을 입히는 것을 방지할 수 있도록 한 인버터 시오투 용접기의 입력전원보호회로에 관한 것이다.

용접은 쇠붙이를 녹여서 이어 붙이는 일이다. 가열 열원에 따라 분류하면전기용접과 가스용접이 주를 이루고 있으며, 전기용접은 주로 아크(Arc)용접을 일컬는다. 즉, 모재의 용접 부위와 용가재(filler metal)를 높은 전기 아크열(약 4000℃∼5000℃)로 녹여 붙이는 것이다. 중공업 분야에서, 중후판의 철판을 용접하기 위하여는 주로 시오투() 용접기를 많이 사용한다.용접은 가는 용접 심선을 빠른 속도로 피딩(feeding)하고 용접 부위에는가스를 분출하여 용융금속의 산화를 방지한다. 인버터방식의용접기는 상용 교류 주파수 60㎐의 일반전원을 입력받아 1차 직류로 전환 후 50,000㎐의 높은 주파수로 변환된 교류전원을 발생시키는 인버터 기능을 통해 발생된 높은 주파수의 교류전원을 변압기를 경유하여 2차 직류로 전환 후 제어기를 이용하여 용접한다.

그런데, 위와 같은 인버터 직류용접기는 통상 220볼트 전용이지만, 조선 작업 현장에서 대개 220볼트와 440볼트 2가지의 전원이 있어 작업자가 방심하거나 확인을 잘못하여 입력전원 연결시 220볼트 전용용접기를 440볼트에 연결하여 사용할 경우 용접기 내부의 많은 부품이 심한 손상을 입어 고장나게 되며, 수리비용 역시 상당한 금액이 들게 된다.

따라서, 본 고안의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위해, 내부로 들어오는 입력전원을 감지하여 전원스위치를 자동으로 선택 연결시켜 용접기에 입력전원을 잘못 연결하여도 내부 부품들을 보호할 수 있도록 한 인버터 시오투 용접기의 입력전원보호회로를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 인버터 시오투 용접기의 입력전원보호회로를 나타내는 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 입력전원 감지용 센서 20 : 정류부

30 : 비교부 40 : 전원선택부

50A,50B : 마그네트 60 : 주동력전환스위치

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 인버터 시오투 용접기의 입력전원보호회로는, 인버터용접기에 있어서, 주동력전환스위치와, 제어용 전원 트랜스와, 상기 용접기 내부로 들어오는 입력전원을 감지하기 위한 트랜스로 된 센서와, 상기 센서에서 감지된 입력전원과 기준전압을 비교하고, 그 비교결과에 따라 입력전원이 220V 혹은 440V인지를 판별하기 위한 비교부와, 상기 비교부에서 입력전원이 220V로 판별될 때마다 구동되어, 자동으로 구동 전에는 440V로, 구동되면 220V로 전원을 선택하기 위한 전원선택부, 및 상기 전원선택부의 전원 선택에 따라 상기 주동력전환스위치 및 제어용 전원 트랜스의 1차측을 해당 전원회로로 연결하기 위한 복수개의 마그네트를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 인버터 시오투 용접기의 입력전원보호회로의 회로도를 나타낸다. 도 1에 나타낸 입력전원보호회로는 트랜스(T1)로 된 입력전원 감지용 센서(10)와, 센서(10)의 트랜스(T1) 2차측에 연결되어 입력전원을 직류 12V의 일정한 전압으로 정류하는 정류부(20)를 구비한다. 정류부(20)는 다이오드를 4개 브리지 모양으로 접속하여 교류(AC)성분의 입력전원을 직류(DC)성분으로 정류하는 브리지정류회로(21)와, 직류성분의 입력전원을 직류 12V의 일정한 전압으로 출력하는 정전압IC(25)로 이루어진다. 센서(10)의 트랜스(T1) 2차측 양단에는 정류부(20)와 별도로 입력전원을 전달하기 위한 다이오드(D1,D2)가 각각 연결된다.도 1의 입력전원보호회로는 또한, 다이오드(D1,D2)를 통해 전달되는 입력전원과 기준전압을 비교하여 입력전원이 220V인지 440V인지를 판별하는 비교부(30)를 구비한다. 비교부(30)는 정류부(20)에서 정류된 직류 12V의 일정한 전압을 분압하여 기준전압을 설정하기 위한 분압저항(VR)과, 설정된 기준전압을 정(+)입력단자로 입력받고 입력전원을 부(-)입력단자로 입력받아 전압비교하는 전압비교기(31)로 이루어진다. 한편, 도 1의 입력전원보호회로는 전압비교기(31)의 비교결과에 따라 자동으로 내부회로 전원을 220V와 440V중 하나로 선택하기 위한 전원선택부(40)와, 전원선택부(40)의 선택에 따라 제어용 전원 트랜스(T2)의 1차측과 주동력전환스위치(60)를 220V 혹은 440V로 연결시키기 위한 마그네트(magnet)(50A,50B)를 구비한다. 전원선택부(40)는 전압비교기(31)의 출력단자에 베이스가 연결되어 입력전원이 220V일 경우 동작하는 npn형 트랜지스터(Q)와, 트랜지스터(Q)의 콜렉터와 마그네트(50A,50B) 사이에 연결되어 트랜지스터(Q)에 연동되는 릴레이(LS)로 이루어진다. 마그네트(50A,50B)는 보조접점을 이용하여 동시에 구동되지 않도록 구성된다. 이러한 구성을 갖는 도 1 인버터 시오투 용접기의 입력전원보호회로에 대한 동작을 구체적으로 설명한다.

작업자가용접기에 220V 혹은 440V의 입력전원을 연결하고 용접기 조작판넬(미도시)상에 전원스위치를 올릴 경우용접기내의 본 고안 회로에서는 주동력전환스위치(60)를 연결하지 않고 일단 센서(10)를 통해 내부로 들어오는 입력전원을 감지 확인한 후 트랜스(T1)의 2차측으로 전달한다. 트랜스(T1)의 2차측으로 전달된 220V 혹은 440V의 입력전원은 정류부(20)와 다이오드(D1,D)측으로 공급된다. 정류부(20)는 입력전원을 브리지정류회로(21)를 통해 직류전원으로 정류하여 정전압IC(25)의 입력단(VIN)으로 입력한다. 정전압IC(25)는 입력단(VIN)에 인가된 전압이 220V이든 440V이든 상관없이 무조건 직류 12V의 일정한 전압으로 출력한다. 정전압IC(25)의 출력단(VOUT)에서 출력되는 직류 12V의 일정한 전압은 비교부(30)로 공급된다. 비교부(30)는 공급되는 직류 12V의 일정한 전압을 분압저항(VR)을 통해 분압하여 전압비교기(31)의 기준전압을 설정한다. 전압비교기(31)는 다이오드(D1,D2)를 통해 전달되는 입력전원과 분압저항(VR)을 통해 설정된 기준전압을 서로 비교하여 입력전원이 220V인지 혹은 440V인지를 판별한다. 전압비교기(31)는 입력전원이 기준전압보다 낮으면 220V의 전원이 들어온 경우로 판별하여 12V의 "하이(High)"레벨신호를 출력하고, 입력전원이 기준전압보다 높으면 440V 전원이 들어온 경우로 판별하여 0V의 "로우(Low)"레벨신호를 출력한다. 전압비교기(31)의 출력신호는 전원선택부(40)로 입력된다. 전원선택부(40)의 트랜지스터(Q)는 베이스로 인가되는 전압비교기(31)의 출력신호에 따라 "온(ON)/오프(OFF)"상태가 된다. 트랜지스터(Q)는 전압비교기(31)로부터 12V의 "하이(High)"레벨신호가 베이스로 인가되면 "온(ON)"상태가 되어 동작하고, 0V의 "로우(Low)"레벨신호가 베이스로 인가되면 "오프(OFF)"상태가 되어 동작하지 않는다. 트랜지스터(Q)의 콜렉터에 연결되어 있는 릴레이(LS)는 트랜지스터(Q)가 동작할 때만 릴레이 동작한다. 즉, 릴레이(LS)는 입력전원이 220V일 경우 동작하고, 440V일 경우 동작하지 않는다. 릴레이(LS)가 동작하지 않으면 곧바로 마그네트(50B)가 동작하여 제어용전원트랜스의 1차측 및 주동력전환스위치(60)를 자동으로 440V회로로 연결한다. 여기서는, 릴레이(LS)가 구동되기 전에 내부회로를 440V로 자동 연결한다. 이는 초기전원이 투입되는 순간 내부회로가 낮은 전압상태의 회로라면 곧바로 파손되지만, 440V상태에서 220V 전원이 들어오면 파손될 이유가 없다. 그래서, 용접기 내부회로를 440V의 높은 전압상태로 만든 후 릴레이(LS)를 구동시킨다. 릴레이(LS)가 구동됨에 따라 마그네트(50A)가 구동하여 제어용 전원트랜스의 1차측 및 주동력전환스위치(60)를 220V회로로 자동 연결한다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 인버터 시오투 용접기의 입력전원보호회로는, 용접기의 입력전원 연결시 작업자가 전원을 잘못 연결하여도 일단 용접기 내부에 입력전압을 확인 후 해당되는 전원회로로 자동 선택하여 연결시키므로 용접기 내부의 부품을 보호할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (8)

1. 인버터용접기에 있어서,

   주동력전환스위치;

   제어용 전원 트랜스;

   상기 용접기 내부로 들어오는 입력전원을 감지하기 위한 트랜스로 된 센서;

   상기 센서에서 감지된 입력전원과 기준전압을 비교하고, 그 비교결과에 따라 입력전원이 220V 혹은 440V인지를 판별하기 위한 비교부;

   상기 비교부에서 입력전원이 220V로 판별될 때마다 구동되어, 자동으로 구동 전에는 440V로, 구동되면 220V로 전원을 선택하기 위한 전원선택부; 및

   상기 전원선택부의 전원 선택에 따라 상기 주동력전환스위치 및 제어용 전원 트랜스의 1차측을 해당 전원회로로 연결하기 위한 복수개의 마그네트를 포함하는 입력전원보호회로.
2. 제 1항에 있어서, 상기 센서의 트랜스 2차측에 연결되어, 입력전원을 정류하기 위한 정류부를 더 포함하는 입력전원보호회로.
3. 제 2항에 있어서, 상기 정류부는

   입력전원을 직류전원으로 정류하기 위한 브리지정류회로; 및

   상기 브리지정류회로에서 정류된 직류전원을 일정한 전압으로 출력하기 위한정전압IC를 구비함을 특징으로 하는 입력전원보호회로.
4. 제 1항에 있어서, 상기 센서의 트랜스 2차측 양단에 각각 연결되어, 입력전원을 상기 비교부로 전달하기 위한 다이오드를 더 포함하는 입력전원보호회로.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 비교부는

   상기 정전압IC에서 제공되는 일정한 전압을 분압하여 기준전압을 설정하기 위한 분압저항; 및

   상기 설정된 기준전압과 상기 다이오드를 통해 전달되는 입력전원을 전압비교하여, 비교결과 입력전원이 기준전압보다 낮으면 입력전원이 220V인 경우로 판별하여 제 1레벨신호를 출력하고, 입력전원이 기준전압보다 높으면 입력전원이 440V인 경우로 판별하여 제 2레벨신호를 출력하기 위한 전압비교기를 구비함을 특징으로 하는 입력전원보호회로.
6. 제 5항에 있어서, 상기 전원선택부는

   상기 전압비교기의 출력신호에 따라 "온(ON)/오프(OFF)"되는 트랜지스터; 및

   상기 트랜지스터의 "온(ON)/오프(OFF)"에 연동되어 동작하는 릴레이를 구비하며,

   상기 전압비교기에서 제 1레벨신호가 출력될 때 상기 트랜지스터가 "온(ON)"상태가 되어 상기 릴레이를 동작시킴을 특징으로 하는 입력전원보호회로.
7. 제 1항에 있어서, 상기 복수개의 마그네트는 보조접점을 구비하여, 동시에 구동되지 않도록 함을 특징으로 하는 입력전원보호회로.
8. 제 7항에 있어서, 상기 복수개의 마그네트중 하나는 초기전원 투입시 회로 파손을 방지하기 위해, 릴레이가 구동되기 전에 내부회로를 440V로 자동 연결시킴을 특징으로 하는 입력전원보호회로.