KR200453488Y1

KR200453488Y1 - 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치

Info

Publication number: KR200453488Y1
Application number: KR2020090014583U
Authority: KR
Inventors: 김종서
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-05-06

Abstract

본 고안은 실리콘 제어 정류기(SCR)의 특성시험시에 가해지는 접촉압력을 압력센서에서 감지하고 디지털화된 데이터로 외부에 현시함으로써 측정자가 달라지더라도 일정한 접촉압력을 유지할 수 있게 되어 특성시험 데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 고안의 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치는, 실리콘 제어 정류기의 특성시험시 상기 실리콘 제어 정류기에 인가되는 접촉압력을 감지하는 압력센서; 상기 압력센서에서 감지된 압력신호를 증폭하여 출력하는 신호증폭기; 상기 신호증폭기를 통해 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호변환부; 상기 디지털 신호로 변환된 압력신호를 수치화하여 연산하는 연산부;및 상기 수치화된 연산값을 외부에서 인식가능하도록 현시하는 표시부;를 포함한다.

실리콘 제어 정류기, SCR, 특성시험, 압력센서, 표시부.

Description

실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치{Pressure measuring apparatus for testing the characteristics of semiconductor controlled rectifier}

본 고안은 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실리콘 제어 정류기(SCR)의 특성시험시에 가해지는 접촉압력을 압력센서에서 감지하고 디지털화된 데이터로 외부에 현시함으로써 측정자가 달라지더라도 일정한 접촉압력을 유지할 수 있게 되어 특성시험 데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 사이리스터(thyristor)라고도 불리는 실리콘 제어 정류기(SCR; Silicon Controlled Rectifier)는 전력 시스템에서 전류 및 전압의 제어에 사용되는 전력반도체 소자이다.

상기 실리콘 제어 정류기는 피형(1P), 엔형(1N), 피형(2P), 엔형(2N)의 4층 구조로서, 양극(anode), 음극(cathod), 게이트(gate)의 3단자로 구성되어 있고, 6000V 이상의 전압을 견딜 수 있고 3000A 이상의 전류를 제어할 수 있으며, 비도통상태에서 도통상태로 동작하는 쌍안정성(bistability)를 나타내는 반도체 소자의 일종으로 고저항-저전류의 오프(OFF) 상태와 저저항-고전류의 온(ON) 상태 사이를 개폐하게 된다.

상기 실리콘 제어 정류기는 쌍안정 특성과 쌍안정 상태에서의 적은 전력소모로 인하여 가정용 전기기구에서부터 고압 송전선의 개폐 및 전력변환에 이르기까지 다양하게 사용되고 있으며, 전력용 반도체 중에서 가장 중요한 것 중의 하나로 전력전자 회로에 널리 사용되는데, 특히 고전압과 대전류용으로 많이 사용되고 있다.

이와 같은 디스크 형태의 실리콘 제어 정류기의 소자 특성을 점검할 때에는 적당한 힘으로 압력을 가해야만 특성 시험이 가능하게 된다.

종래에는 실리콘 제어 정류기의 특성 시험시 바이스 그립과 같은 공구를 이용하여 실리콘 제어 정류기를 압착한 상태에서 특성 검사를 수행하는 방식을 채용하였으나, 이러한 방식에 의하면 측정자를 달리할 경우에는 접촉압력이 일정치 않고 편차가 발생하여 특성시험 결과 데이터의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있으며, 접촉압력을 정확히 측정할 수 있는 장치가 미비하여 적정 압력이 가해지고 있는지 여부를 정확하게 파악할 수 없는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실리콘 제어 정류기의 특성시험시 접촉압력을 정확히 측정하고 측정된 압력값을 디지털화된 수치로 외부에 표시함으로써 측정자가 달라지더라도 일정한 특성시험 조건을 유지할 수 있도록 하고 이에 따른 신뢰성 있는 측정 결과 데이터를 얻을 수 있도록 하는 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 고안의 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치는, 실리콘 제어 정류기의 특성시험시 상기 실리콘 제어 정류기에 인가되는 접촉압력을 감지하는 압력센서; 상기 압력센서에서 감지된 압력신호를 증폭하여 출력하는 신호증폭기; 상기 신호증폭기를 통해 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호변환부; 상기 디지털 신호로 변환된 압력신호를 수치화하여 연산하는 연산부;및 상기 수치화된 연산값을 외부에서 인식가능하도록 현시하는 표시부;를 포함한다.

또한 상기 압력센서는 상기 실리콘 제어 정류기의 상면과 하면에 인가되는 접촉압력을 각각 감지하는 제1 압력센서와 제2 압력센서로 이루어지고, 상기 연산부는 상기 제1 압력센서와 제2 압력센서에서 감지된 압력신호의 평균값과 개별값을 연산하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 압력신호의 평균값과 개별값이 기 설정된 허용 압력 범위 내인지 를 판단하여, 허용 압력 범위를 벗어나는 경우라면 접촉압력을 재인가하도록 요구하는 명령을 상기 표시부를 통해 발령하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치에 의하면, 실리콘 제어 정류기의 특성시험시 측정자가 실리콘 제어 정류기에 가해지는 접촉압력을 디지털화된 수치를 읽어 인식할 수 있게 되므로 적정 압력 범위에서 압력을 조절할 수 있게 되며 그 결과 정확한 시험 데이터 결과를 얻을 수 있고, 기 설정된 허용 압력 범위와의 정확한 비교 분석이 가능해져 특성시험의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치의 개략적인 구성도, 도 2는 본 고안에 따른 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치의 회로 구성도이다.

본 고안에 따른 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치는, 실리콘 제어 정류기의 특성검사시 측정자로 하여금 실리콘 제어 정류기에 가해지는 접촉압력을 정확히 인식할 수 있도록 디지털화된 수치로 표시함으로써 일정한 압력 조건으로 특성검사를 수행할 수 있도록 구성된 것이다.

이와 같은 구성으로 디스크 형태의 실리콘 제어 정류기(10)의 상면과 하면에 압력을 가하기 위해 접촉되는 절연판(31,32)에는 디스크형 제1 압력센서(21)와 제2 압력센서(22)가 각각 설치된다.

실리콘 제어 정류기(10)의 특성시험시 상기 절연판(31,32)에는 바이스 그립과 같은 공구를 이용하여 실리콘 제어 정류기(10)의 상면과 하면을 압착한 상태에서 특성시험을 수행하게 되며, 상기 제1 압력센서(21)와 제2 압력센서(22)는 실리콘 제어 정류기(10)의 상면과 하면에 작용하는 압착력을 감지하게 된다.

상기 제1 압력센서(21)와 제2 압력센서(22)에서 감지된 신호는 신호증폭기(40, 계측용 앰프)로 전송되고, 상기 신호증폭기(40)에서는 증폭된 아날로그 신호를 출력하게 된다.

그리고 상기 신호증폭기(40)를 통해 출력되는 아날로그 신호는 신호변환부(50, A/D 컨버터)로 전송되고, 상기 신호변환부(50)에서는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하게 된다.

상기 디지털 신호로 변환된 압력신호는 연산부(60, 마이크로프로세서)로 전송되고, 상기 연산부(60)에서는 디지털 신호를 수치화하여 연산하게 되며, 여기서 상기 연산부(60)는 제1 압력센서(21)와 제2 압력센서(22)에서 감지된 두 개의 압력신호에 대한 평균값과 개별값을 각각 수치화하여 연산하게 된다.

상기 연산부(60)에서 수치화된 압력신호의 평균값과 개별값은 표시부(70)를 통해 외부에서 접촉압력의 정도를 즉각 인식 가능하도록 표시되며, 측정자는 상기 표시부(70)에 현시된 접촉압력의 평균값과 개별값을 읽고 기 설정된 접촉압력의 허 용범위와 비교함으로써 특성시험에 적당한 압력이 인가되고 있는지 여부를 가늠할 수 있게 된다.

여기서 측정된 접촉압력의 수치가 기 설정된 접촉압력의 허용범위 내에 속하는 경우에는 특성시험 조건을 만족하게 되지만, 만일 측정된 접촉압력의 수치가 기 설정된 접촉압력의 허용범위를 벗어나는 경우라면 특성시험 조건을 접촉압력을 허용범위를 만족하는 범위 내로 재조정해야 한다.

이를 위해 상기 연산부(60)에서 연산된 압력의 평균값과 개별값은 제어부(60)로 전송되고, 상기 제어부(60)에서는 압력의 평균값 및 개별값을 기 설정된 허용 압력 범위와 비교하고, 압력의 평균값 및 개별값이 허용 압력 범위를 벗어난 것으로 판단한 경우에는 상기 표시부(70)에 제어신호를 송출하여 접촉압력을 재인가하도록 요구하는 명령을 발령하도록 제어하게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안에서는 실리콘 제어 정류기의 특성시험에 요구되는 접촉압력 조건이 일정하게 유지될 수 있도록 특성시험시 가해지는 압력을 정확히 측정하고 이를 외부에서 인식 가능하도록 표시함과 아울러 압력 조건을 벗어나는 경우에는 측정자로 하여금 압력을 재인가하도록 표시함으로써 측정자가 서로 달라지더라도 신뢰성있는 특성시험 결과를 얻을 수 있는 기회를 제공하게 된다.

본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치의 개략적인 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치의 회로 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 실리콘 제어 정류기 21 : 제1 압력센서

22 : 제2 압력센서 31,32 : 절연판

40 : 신호증폭기 50 : 신호변환부

60 : 연산부 70 : 표시부

80 : 제어부

Claims

실리콘 제어 정류기의 특성시험시 상기 실리콘 제어 정류기의 상면과 하면을 압착하는 공구와의 접촉에 의해 상기 실리콘 제어 정류기에 인가되는 접촉압력을 감지하는 압력센서;

상기 압력센서에서 감지된 압력신호를 증폭하여 출력하는 신호증폭기;

상기 신호증폭기를 통해 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호변환부;

상기 디지털 신호로 변환된 압력신호를 수치화하여 연산하는 연산부;및

상기 수치화된 연산값을 외부에서 인식가능하도록 현시하는 표시부;

를 포함하는 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치.
제1항에 있어서,

상기 압력센서는 상기 실리콘 제어 정류기의 상면과 하면에 인가되는 접촉압력을 각각 감지하는 제1 압력센서와 제2 압력센서로 이루어지고,

상기 연산부는 상기 제1 압력센서와 제2 압력센서에서 감지된 압력신호의 평균값과 개별값을 연산하는 것을 특징으로 하는 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치.
제2항에 있어서,

상기 압력신호의 평균값과 개별값이 기 설정된 허용 압력 범위 내인지를 판단하여, 허용 압력 범위를 벗어나는 경우라면 접촉압력을 재인가하도록 요구하는 명령을 상기 표시부를 통해 발령하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 제어 정류기의 특성시험용 압력측정장치.