KR20090030146A

KR20090030146A - 자동 전압 선택장치

Info

Publication number: KR20090030146A
Application number: KR1020070095499A
Authority: KR
Inventors: 김태연
Original assignee: 김태연
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2009-03-24

Abstract

본 발명은 입력 전압의 크기에 따라 자동적으로 출력 전압이 선택되게 함으로써 입력전압의 크기에 따라 선택 스위치를 절환하는 불편을 없애도록 하는 것으로, 입력 전압에 따라 출력을 선택하는 것이다.

이러한 본 발명은 입력 전압을 실효치로 계산하여 DC로 변환시키는 전압변환부를 구비하고, 상기 전압변환부의 출력을 디지털 데이터 변환시키는 디지털 변환기를 구비하며, 상기 디지털 변환기의 출력값을 미리 정해놓은 출력 전압에 따른 데이터값과 비교하여 서로 일치하는 출력전압을 선택하는 선택신호를 출력시키는 연산장치를 구비하고, 상이 연산장치의 선택신호에 의해 입력 전압으로부터 출력전압을 선택하는 스위칭수단을 구비함으로써 이루어지게 된다.

전압, 선택, 실효치, 비교

Description

자동 전압 선택장치{Auto voltage selector}

본 발명은 단상 및 3상용 220V / 380V 겸용 기기를 전압 선택 스위치를 사용하지 않고, 자동으로 입력전압을 인식하여 전압을 선택할 수 있도록 하는 것으로, 히팅제어 용접기 전동기운전등에 사용되어 진다.

즉 본 발명은 220/380V 겸용기기에서, 입력 전압의 크기에 따라 자동적으로 출력 전압이 선택되게 함으로써 입력전압의 크기에 따라 선택 스위치를 절환하는 불편을 없애도록 하는 것이다.

전기를 입력으로 하는 기기에서는 전원 입력 전압의 크기에 따라 출력 전압을 스위치 등의 선택수단을 사용하여 수동으로 선택해주어야 하는 것으로, 입력 전압의 크기에 따라 출력 전압을 정격에 맞추어 선택하지 않을 경우 과전류가 흘러 소손의 우려가 발생하거나, 부족전류가 공급되어 기기의 작동이 중단되는 불편이 따르게 된다.

따라서 입력 전압에 따라 출력 전압을 선택하는 선택 스위치를 수작업으로 절환시켜 주어야 하는 것으로, 입력 전압에 맞추어 일일이 수작업으로 선택 스위치를 절환시키는 작업이 번거롭고, 또한 입력 전압이 변화되었더라도 선택 스위치를 조작하지 않는 오류가 발생할 우려가 높으며, 이로 인하여 정상적인 작동을 기대하기 어려운 것이었다.

그리고 입력 전압에 따라 선택 스위치를 수동으로 절환시키는 경우 입력 전압의 크기를 일일이 측정해야 하는 불편과 함께 전압을 수동으로 절환시키는 불편이 따르게 되고, 특히 입력 전압에 따라 출력 전압의 선택을 잘못하였을 경우 정상적인 작동을 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 기기의 소손이나 오작동의 원인을 제공하게 된다.

또한 220V 및 380V를 겸하여 사용하는 전동기 운전 및 융착기 등에서는 220V로 선택하여 사용하거나 380V로 선택하여 사용하기 위해서는 두 대의 기기를 구입하여 220/380V를 선택 사용하게 되므로, 한 대의 융착기를 이용하는 경우에 비하여 불합리한 것이었다.

본 발명은 입력 전압의 크기를 실효치(rms)를 이용하여 측정한 후 이를 인식하여 출력전압을 자동으로 선택할 수 있도록 함으로써 입력전압을 측정하는 번거로움과 출력 전압을 선택하기 위하여 수동으로 선택 스위치를 조작하여야 하는 번거로움을 없애도록 하는 것이다.

본 발명은 입력 전압을 실효치로 계산하여 DC로 변환시키는 전압변환부를 구비하고, 상기 전압변환부의 출력을 디지털 데이터 변환시키는 디지털 변환기를 구비하며, 상기 디지털 변환기의 출력값을 미리 정해놓은 출력 전압에 따른 데이터값과 비교하여 서로 일치하는 출력전압을 선택하는 선택신호를 출력시키는 연산장치를 구비하고, 상이 연산장치의 선택신호에 의해 입력 전압으로부터 출력전압을 선택하는 스위칭수단을 구비함으로써 이루어지는 것으로, 입력전압에 따라 출력전압이 자동으로 선택되어 출력되는 것이다.

본 발명은 입력 전압에 따라 수동으로 선택 스위치를 조작하여 출력 전압을 선택하지 않고, 자동으로 선택되는 것으로, 입력전압을 측정하는 번거로움과 출력 전압을 선택하기 위해 수동으로 선택 스위치를 조작하여야 하는 번거로움을 없앨 수 있어, 보다 간편하게 사용할 수 있는 한편 다양한 전압의 변화에 능동적으로 대처가 가능한 것이다.

예를 들면 220V 및 380V를 겸하여 사용하는 융착기 또는 전동기 용접기 기타전력기기에서는 220V로 선택하여 사용하거나 380V로 선택하여 사용하는 관계로 두 대의 기기를 필요로 하였으나, 본 발명은 자동전압 선택장치를 이용하여 220/380V의 자동 인식하여 운전할 수 있도록 함으로써, 한 대의 전기 기기로 겸용으로 사용이 가능하게 된다.

본 발명은 전원이 입력되는 변압기 등에서 결선의 방법을 달리하여 여러 가지 출력 전압이 출력되도록 하는 장치에 있어서, 간단한 방법에 의해 자동으로 출력전압을 선택할 수 있도록 하여 입력 전압에 관계없이 다양한 크기의 출력전압을 자동으로 선택하여 사용할 수 있는 것이다.

즉 히팅제어 용접기 등을 사용하기 위하여 사용되는 전압 조정기(100)는 도 1및 도 3에 도시된 바와 같이 AC 전원을 입력으로 하되 AC 전원은 380 또는 220볼트의 전원 전압을 갖고 입력되게 되며, 전압 조정기(100)는 상기된 입력 전압을 다양한 형태의 결선 방식에 의해 각각 전압의 크기가 다른 출력 전압으로 출력시키는 것으로, 기존에는 입력전압을 체크하여 전압 선택스위치를 수동으로 조작해 주어야 만 입력 전압에 따른 출력 전압을 선택할 수 있는 것이었다.

본 발명은 입력 전압의 크기를 모르더라도 전압 조정기(100)에서 자동으로 전압을 조정하여 출력시키도록 함으로써 입력 전압을 측정하는 번거로움과 출력 전압을 선택하는 번거로움을 모두 없애어 자동으로 선택이 이루어지도록 하는 것입니다.

이를 위하여 본 발명은 외부 입력전압을 받아들이는 전원 입력부(10)를 구비하여 외부에서 AC 380/220V를 선택적으로 입력 받을 수 있도록 하고, 상기 전원 입력부(10)로 입력된 전원은 전압 변환부(20)에서 실효치 값을 이용하여 AC 전압을 검출하고 이를 DC로 변환시키도록 하며, 상기 전압 변환부(20)의 DC 출력은 디지털 변환기(30)에 인가되어 디지털 데이터로 변환시키고, 상기 디지털 변환기(30)의 출력값은 중앙처리장치로 입력되어 미리 정해놓은 출력 전압에 따른 데이터값과 비교하여 서로 일치하는 출력전압을 선택하기 위한 선택신호를 출력시키는 연산장치(40)를 구비하며, 상기 연산장치(40)의 선택신호에 의해 입력 전압으로부터 출력전압을 선택하는 스위칭수단(50)을 구비함으로써 이루어지게 된다.

여기서 전원 공급부(60)를 구성하여 입력전압을 전압 강하시켜 디지털 변환기(30)및 연산장치(40) 등의 구동에 필요한 직류전압을 생성시켜 공급하도록 한다.

상기 전원 입력부(10)는 입력되는 AC 전압 380/220V 가 되고, 이렇게 입력되 는 전원은 먼저 전압 변환부(20)에 공급되어 실효치(Root Mean Square)를 얻도록 하고, 실효치로 얻어진 값은 DC로 변환시키게 되는 것으로, 실효치란 입력 교류에서 피크 투 피크(peak to peak)의 2/1로 하면 평균치가 되고, 이러한 평균치의 2√2 로 나누어주면 된다.

즉 전압 변환부(20)에서는 입력 전압을 이용하여 실효치를 계산하게 되고, 상기 실효치로 계산된 데이터는 DC로 변환되어 출력되게 된다.

전압 변환부(20)에서 출력되는 전압은 입력 전압의 크기에 따라 변화되는 것으로, 통상 0~500VAC를 받아서 0~5VDC를 출력시키게 되는 것이어서, 전압 변환부(20)에서는 입력 전압의 크기에 비례하는 DC 전압을 선택하여 출력시키게 된다.

이렇게 전압 변환부(20)에서 입력전압의 크기에 비례하여 출력되는 DC 전압은 아나로그 디지털 변환기로 이루어진 디지털 변환기(30)로 입력되어 디지털 데이터로 변환되게 된다.

여기서 디지털 데이터로 변환시키는 이유는 데이터를 중앙 처리장치에서 연산하기 때문이다.

디지털 변환기(30)에서 변환된 디지털 데이터는 연산장치(40)의 중앙처리장치로 입력되어 미리 입력시켜 놓은 데이터와 비교되게 하며, 여기서 미리 입력시켜 놓게 되는 데이터는 입력 전압의 변화를 실효치로 검출하여 DC로 변환시킨 값으로, 입력전압의 크기에 따라 각기 다른 디지털 데이터를 갖게 된다.

따라서 연산장치(40)의 중앙처리장치에서는 전원 입력부(10)로 입력되어 실효치로 변환되고 DC 로 변환된 아나로그 값을 디지털 데이터로 변환시킨 값과, 중앙처리장치에 미리 입력시켜 놓은 입력 전압에 따른 디지털 데이터 값을 비교하게 되며, 이 같이 양자를 비교하면 입력 전압이 얼마인지를 연산장치(40)에서 확인할 수 있게 된다.

즉 연산장치(40)의 중앙처리장치에 미리 정확한 입력에 해당되는 디지털 데이터를 입력시킬 놓을 경우 현재 입력되는 디지털 데이터와 비교할 때 현재의 입력 전압을 확인할 수 있게 된다.

연산장치(40)는 현재의 입력전압을 확인하게 되면 출력전압을 선택하는 스위칭 수단(50)으로 선택신호를 출력시킴으로써 릴레이 등을 작동시켜 입력전압에 해당하는 출력전압을 얻을 수 있도록 한다.

따라서 본원발명은 언제든지 입력전압의 크기를 확인할 필요가 없게 되고, 또한 원하는 전압을 선택하기 위한 선택 스위치를 조작하지 않더라도 정확히 입력전압에 대응되는 출력전압을 자동으로 선택하여 사용할 수 있으므로, 220/380V 겸용 히팅제어 전동기 제어 용접기에서 220V및 380V로 사용하기 위하여 두 대의 전기기기를 준비하지 않아도, 하나의 용접기를 이용하여 편리하게 사용할 수 있게 된 다.

한편 본 발명은 전원 입력부(10)로 입력되는 전원 중 일부가 전원 공급부(60)로 공급되게 함으로써, 전원 공급부(60)에서는 입력전압을 전압 강하시켜 디지털 변환기(30)및 연산장치(40) 등의 구동에 필요한 직류전압을 생성시키도록 하고, 이 같이 생성된 전압은 본 발명의 구동전원으로 공급되게 된다.

도 1은 본 발명의 전압조절기 개념도

도 2는 본 발명의 회로도

도 3은 본 발명의 3상 전동기 220V/380V 겸용 자동운전 예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전원 입력부 20 : 전압 변환부

30 : 디지털 변환기 40 : 연산장치

50 : 스위칭 수단 60 : 전원 공급부

100 : 전압 조정기

Claims

전압의 크기가 다양한 외부 입력 전원을 받게 되는 전원 입력부(10)를 구비하고, 상기 전원 입력부(10)로 입력된 전원은 실효치 값을 구한 후 이를 DC로 변환시켜 입력 전압에 대응되는 DC를 얻도록 하는 전압 변환부(20)를 구비하며, 상기 전압 변환부(20)의 DC 출력을 디지털 데이터로 변환시키는 디지털 변환기(30)를 구비하고, 상기 디지털 변환기(30)의 출력 값은 중앙처리장치로 입력되어 미리 입력 전압에 대응되게 입력시킨 디지털 데이터 값과 비교하여 서로 일치하는 출력전압을 선택하기 위한 선택신호를 출력시키는 연산장치(40)를 구비하며, 상기 연산장치(40)의 선택신호에 의해 입력 전압으로부터 출력전압을 선택하는 스위칭수단(50)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전압 자동 선택장치.