KR20090078886A - Voltage division apparatus for transformer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 변압기 전압 분배 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 변압기에 인가되는 전압의 크기를 감소시키는 변압기 전압 분배 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer voltage distribution device, and more particularly to a transformer voltage distribution device for reducing the magnitude of the voltage applied to the transformer.
변압기(變壓器, electric transformer)는 전자기 유도현상을 이용하여 교류의 전압이나 전류의 값을 변화시키는 장치로, 철심의 양쪽에 각각 코일을 감아서 형성되며, 전원이 연결된 쪽의 코일을 일차 코일이라고 하고, 반대편 코일을 이차 코일이라고 한다.An electric transformer is a device that changes the value of alternating voltage or current by using electromagnetic induction. It is formed by winding coils on both sides of the iron core. The coil on the opposite side is called the secondary coil.
이와 같은 변압기는 다양한 용도로 사용이 되고 있는데, 도 1에는 변압기의 사용예를 나타내었다.Such a transformer has been used for various purposes, Figure 1 shows an example of the use of the transformer.
전원(10)과 다른 전압으로 동작하는 부하(30)가 존재하는 경우, 1차측(1차 코일)과 2차측(2차코일)의 권선비가 적절히 조정된 변압기(20)를 사용하여 상기 전원(10)의 전압을 상기 부하(30)의 구동에 적합한 전압으로 변환한다. 오늘날, 레귤레이터와 같은 각종 전압 조절 장치가 존재하므로 변압기를 사용하는 대신 상기 전 압 조절 장치를 사용하여도 무방하나, 상기 변압기(20)를 사용함으로써 얻을 수 있는 가장 큰 이익은 변압기의 1차측 회로와 2차측 회로의 접지를 별개로 할 수 있다는 것이다. 따라서, 상기 1차측 회로와 2차측 회로의 접지를 분리하고자 하는 경우 변압기를 사용하는 것이 유리하며, 그 예를 도 2에 나타내었다.If there is a
도 2에는 일정 부하(30)와 상기 부하에 대한 제어를 수행하는 제어부(40)가 개시되어 있다. 여기서 상기 제어부(40)가 상기 부하(30)와 접지를 분리시킬 필요가 있는 회로인 것으로 전제하고 살펴보면, 일반적으로 부하에서 요구하는 전압보다 낮은 전압으로 구동되는 제어부(40)는 변압기(20)를 통하여 강하된 전압을 인가받아 구동되어 전원(10)에서 직접 전압이 인가되어 동작하는 상기 부하(30)를 제어하게 된다.2 illustrates a
이상에서는 변압기의 사용에 대해서 살펴보았는데, 종래에는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 상기 변압기 1차측에 전원이 그대로 인가됨으로 인하여 비록 2차측에서는 상기 전원에 대해 상대적으로 매우 낮은 전압만을 형성하는 경우라 하더라도, 상기 전원의 전압에 대응되는 1차 코일을 형성하여야 한다. 따라서, 철심과 코일 구조를 갖는 변압기의 특성상 불필요하게 큰 용량의 변압기를 요구하게 되며, 이는 곧 생산단가 상승의 요소로 작용되며, 또한, 그 무게, 부피의 증가로 오늘날 경량화, 소형화의 추세에 역행하게 되는 문제가 있다. 이에 따라 상기 변압기의 크기를 2차측 부하에 적절한 크기로 형성할 필요성이 대두되고 있다.In the above, the use of a transformer has been described. In the related art, since power is directly applied to the primary side of the transformer as shown in FIGS. 1 and 2, only a relatively low voltage is formed on the secondary side. Even so, a primary coil corresponding to the voltage of the power source must be formed. Therefore, an unnecessarily large transformer is required due to the characteristics of a transformer having an iron core and a coil structure, which acts as an element of an increase in production cost, and also increases the weight and volume of the transformer to counter the trend of weight reduction and miniaturization today. There is a problem done. Accordingly, there is a need to form a size of the transformer suitable for the secondary load.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 2차측 부하의 구동 전압을 만족함과 동시에 그 무게 및 크기가 작은 변압기를 사용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to enable a transformer having a small weight and size while satisfying a driving voltage of a secondary load.
또한, 변압기의 무게 및 크기를 작게 함으로써, 생산단가의 감소를 도모하고자 한다.In addition, by reducing the weight and size of the transformer, it is intended to reduce the production cost.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일차 코일은 전원에 연결되고, 이차 코일은 제1 부하에 연결되는 변압부 및 상기 변압부의 일차 코일과 직렬 연결되는 전압 강하부를 포함하여 이루어지는 변압기 전압 분배 장치를 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a transformer voltage distribution device including a transformer connected to a primary coil and a secondary coil connected to a first load, and a voltage drop connected in series with the primary coil of the transformer. present.
여기서, 상기 변압부의 일차 코일 및 상기 전압 강하부 전체에 병렬로 연결되는 제2 부하를 더 포함하는 것이 바람직한데, 이때 상기 제1 부하는 상기 제2 부하의 동작을 제어하는 제어부인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1 부하는 상기 제2 부하에 대해 별도의 접지를 요구하는 회로인 것이 바람직하다.Here, it is preferable to further include a second load connected in parallel to the transformer and the primary coil of the transformer, the first load is preferably a control unit for controlling the operation of the second load. In addition, the first load is preferably a circuit requiring a separate ground for the second load.
상기 전압 강하부는 다음의 수학식The voltage drop unit is the following equation
V전압강하부 : 상기 전압 강하부에 걸리는 전압V voltage drop : The voltage across the voltage drop
V변압부1차코일 : 상기 변압부 1차 코일에 걸리는 전압V transformer primary coil : voltage applied to the primary coil of the transformer
을 만족하는 임피던스 값을 갖는 것이 바람직하며, 상기 전압 강하부는 콘덴서일 수 있다.It is preferable to have an impedance value satisfying the voltage drop, and the voltage drop unit may be a capacitor.
또한, 본 발명에 따른 변압기 전압 분배 장치는 상기 변압부의 일차 코일과 직렬 연결되는 제3 부하를 더 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 변압부의 일차 코일, 상기 전압 강하부 및 상기 제3 부하 전체에 병렬로 연결되는 제4 부하를 더 포함하는 것이 바람직하며, 이때 상기 제3 부하는 상기 제4 부하의 동작을 제어하는 제어부이며, 상기 제1 부하는 상기 제4 부하에 대해 별도의 접지를 요구하는 회로인 것이 바람직하다. 상기 제1 부하는 상기 제4 부하의 전자파 발생을 검출하고 감쇄하는 전자파 감쇄부일 수 있다.In addition, the transformer voltage distribution device according to the present invention preferably further includes a third load connected in series with the primary coil of the transformer. The control unit may further include a fourth load connected in parallel to the primary coil, the voltage drop unit, and the third load in parallel, wherein the third load controls the operation of the fourth load. Preferably, the first load is a circuit that requires a separate ground for the fourth load. The first load may be an electromagnetic wave attenuator that detects and attenuates electromagnetic wave generation of the fourth load.
상기 전압 강하부는 다음의 수학식The voltage drop unit is the following equation
V전압강하부 : 상기 전압 강하부에 걸리는 전압V voltage drop : The voltage across the voltage drop
V변압부1차코일 : 상기 변압부 1차 코일에 걸리는 전압V transformer primary coil : voltage applied to the primary coil of the transformer
V제3부하 : 상기 제3 부하에 걸리는 전압V third load : voltage applied to the third load
을 만족하는 임피던스 값을 갖는 것이 바람직하며, 상기 전압 강하부는 콘덴서일 수 있다.It is preferable to have an impedance value satisfying the voltage drop, and the voltage drop unit may be a capacitor.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 변압기 전압 분배 장치는 변압부의 1차 코일에 직렬 연결되는 전압 강하부를 구비함으로써, 상기 변압부의 1차 코일에 상기 전압 강하부에서 강하된 전압만 인가되도록 하여 상기 변압부의 용량, 구체적으로 크기, 무게를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, the transformer voltage distribution device according to the present invention includes a voltage drop connected in series with the primary coil of the transformer, so that only the voltage dropped from the voltage drop is applied to the primary coil of the transformer. It is possible to reduce the capacity, specifically the size and weight of the transformer.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 변압기 전압 분배 장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.Figure 3 is a block diagram schematically showing a transformer voltage distribution device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하여 살펴보면 본 실시예에 따른 변압기 전압 분배 장치는 일차 코일은 전원(110)에 연결되고, 이차 코일은 제1 부하(140)에 연결되는 변압부(120); 및 상기 변압부(120)의 일차 코일과 직렬 연결되는 전압 강하부(130)를 포함하여 이루어져 있다.Referring to FIG. 3, the transformer voltage distribution device according to the present embodiment includes a
상기 변압부(120)는 하나 이상의 변압기를 포함하고 있으며, 각 변압기의 1차(일차) 코일에는 상기 전원(110)이 연결되고, 2차(이차) 코일에는 상기 제1 부하(140)가 연결되어 있다. 도 3에서는 상기 변압부(120)가 하나의 변압기만으로 이루어진 구성을 나타내었으며, 이를 중심으로 살펴보면, 상기 1차 코일은 상기 전압 강하부(130)에서 강하된 전압이 걸리게 되므로, 상기 강하 전압에 알맞은 권선수를 가지며, 상기 2차 코일은 상기 제1 부하(140)에 알맞은 권선수를 갖는다. 상기 변압부(120)는 1차 코일측과 2차 코일측 각 회로의 접지를 서로 분리시키게 되며, 상기 제1 부하(140)에는 다양한 용도의 회로가 위치하게 된다.The
상기 전압 강하부(130)는 상기 변압부(120)의 1차 코일과 직렬로 연결되어 상기 전원(110)의 전압이 자신과 상기 변압부(120)에 분배되도록 한다. 상기 전압 강하부(130)는 일정 임피던스 값을 갖는 소자로 구성되며, 다양한 방식으로 구성이 가능하다. 상기 전압 강하부(130)는 상기 전원(110)의 전압(전원 전압)을 강하시켜 상기 변압부(120)에 강하된 전압(강하 전압)만이 인가되도록 함으로써, 변압부(120)의 용량을 상기 전원 전압이 아닌 상기 강하 전압에 맞출 수 있도록 한다. 본 실시예는 상기 2차 코일에 연결된 상기 제1 부하가 상기 전원 전압보다 낮은 구동 전압을 갖는 것을 전제로 하는 것이므로, 변압부(120)의 용량을 상기 강하 전압에 맞추는 것은 곧 상기 변압부(120) 용량의 감소를 의미하게 된다. 이러한, 변압부(120) 용량의 감소는 곧 상기 변압부(120)의 크기 감소, 이에 따른 무게 감소를 도출하므로, 전체 회로의 크기, 무게 감소 및 생산 단가의 절감으로 이어지게 된다.The
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 변압기 전압 분배 장치를 나타낸 것으로서, 전원(110)에 대하여 변압부(120) 1차 코일과 전압 강하부(130)가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 전원(110), 다시말해서 상기 변압부(120) 1차 코일, 전압 강하부(130) 전체에 대하여 병렬로 제2 부하(150)가 연결되어 있다.4 illustrates a transformer voltage distribution device according to another exemplary embodiment of the present invention, in which a
상기 제2 부하(150)는 상기 변압부(120)의 2차 코일에 연결되는 제1 부하(140)와 접지의 분리가 요구되는 경우에, 이러한 구성은 더욱 의미가 있게 되며, 특히, 상기 제2 부하(150)의 구동 전압이 상기 제1 부하(140)의 구동 전압보다 높고, 상기 전원(110)의 전압에 근접하는 경우에 유용하다.When the
종래에는 도 2의 구성과 같이 상기 전압 강하부(130)를 구비하지 않음으로 인하여 상기 변압부(120)의 1차 코일에도 상기 제2 부하에 인가되는 전원 전압이 그대로 인가되므로, 상기 변압부(120)는 그 출력측인 2차 코일에 연결된 상기 제1 부하(140)의 구동 전압에 상관없이 상기 전원 전압에 알맞은 용량이 요구되었다. 이와 같이 상기 전원 전압에 알맞은 용량의 변압부는 그 크기와 무게가 클 뿐만 아니라 생산 단가의 상승에서도 악영향을 끼치게 되므로, 상기 전압 강하부(130)를 통하여 전압을 강하시켜 상기 변압부(120)에 강하 전압이 인가되도록 함으로써 적은 용량의 변압부를 사용하도록 하는 것이 바람직하다.In the related art, since the
상기 제1 부하와 제2 부하는 접지는 분리되어 있다 하더라도 서로 유기적인 관계에 있는 회로이어야 그 의미가 있을 것이므로, 상기 제1 부하는 상기 제2 부하의 동작을 제어하는 제어부나, 그외 동일 목적의 회로 구성에서 접지를 분리할 필요가 있는 서브 회로인 것이 바람직할 것이다.The first load and the second load may be meaningful because the circuits are in an organic relationship with each other even if the ground is separated. It would be desirable to be a subcircuit that needs to isolate ground in the circuit configuration.
이상의 내용을 정리하면 변압부 2차 코일에 연결되는 제1 부하에 알맞은 전압을 제공할 수 있도록 상기 변압부를 형성하되, 상기 변압부 1차 코일에 전압 강하부를 직렬로 연결하여 상기 변압부 1차 코일에 전원 전압과 같은 큰 전압이 걸리 지 않도록 하여 결과적으로 변압부의 용량을 줄이는 것이다.In summary, the transformer is formed to provide a voltage suitable for the first load connected to the transformer secondary coil, and the voltage transformer is connected in series with the transformer primary coil to form the transformer primary coil. Do not apply a large voltage, such as the power supply voltage, and consequently reduce the capacity of the transformer.
이를 위해서 상기 변압부 1차 코일에 걸리는 전압과 상기 전압 강하부에 걸리는 전압은 다음의 수학식1을 만족하는 것이 바람직하다.To this end, the voltage applied to the transformer primary coil and the voltage applied to the voltage dropping unit satisfies Equation 1 below.
V전압강하부 : 상기 전압 강하부에 걸리는 전압V voltage drop : The voltage across the voltage drop
V변압부1차코일 : 상기 변압부 1차 코일에 걸리는 전압V transformer primary coil : voltage applied to the primary coil of the transformer
즉, 상기 전압 강하부는 수학식1을 만족하는 임피던스 값을 갖는 것이 바람직하다. 물론, 위 수학식 1을 만족시키지 않아도 무방하나, 이 경우에 상기 전압 강하부를 통하여 얻을 수 있는 변압부 용량 감소는 기대치에 미치지 못하게 될 것이다(변압부의 크기 및 무게 감소치가 적음). 참고로, 상기 전압 강하부는 콘덴서로 구성이 가능하다. That is, the voltage drop unit preferably has an impedance value satisfying Equation (1). Of course, it is not necessary to satisfy the above Equation 1, in this case, the reduction of the transformer capacity obtained through the voltage drop will be less than expected (the size and weight reduction of the transformer is small). For reference, the voltage drop may be configured as a capacitor.
도 5는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 변압기 전압 분배 장치를 나타낸 블럭도로서, 도 3의 변압부(120)의 일차 코일과 직렬 연결되는 제3 부하(160)를 더 포함하고 있다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a transformer voltage distribution device according to another exemplary embodiment of the present invention, and further includes a
이와 같은 구성에 의하면 전원(110)의 전압은 직렬 연결된 전압 강하부(130), 변압부(120), 상기 제3 부하(160)에 의해서 분배된다. 상기 제3 부하에서 전압 강하가 원하는만큼 이루어지는 경우에는 상기 전압 강하부(130)를 요구하지 않을 수도 있으나, 상기 제3 부하 또한 상기 전원 전압의 일부분만을 취하는 것이 바람직한 경우 상기 전압 강하부(130)는 그 의미가 있다.According to such a configuration, the voltage of the
즉, 상기 전압 강하부는 다음의 수학식2를 만족하는 임피던스 값을 갖는 것이 바람직하다.That is, the voltage drop unit preferably has an impedance value satisfying Equation 2 below.
V전압강하부 : 상기 전압 강하부에 걸리는 전압V voltage drop : The voltage across the voltage drop
V변압부1차코일 : 상기 변압부 1차 코일에 걸리는 전압V transformer primary coil : voltage applied to the primary coil of the transformer
V제3부하 : 상기 제3 부하에 걸리는 전압V third load : voltage applied to the third load
도 6은 도 5의 다른 실시예를 나타낸 블럭도로서, 살펴보면 상기 변압부(120)의 일차 코일, 상기 전압 강하부(130) 및 상기 제3 부하(160) 전체에 병렬로 연결되는 제4 부하(170)를 더 포함하고 있다.FIG. 6 is a block diagram illustrating another embodiment of FIG. 5, wherein a fourth load connected in parallel to the primary coil, the
상기 제1 부하(140)는 상기 제4 부하(170)에 대해서 접지를 분리시킬 필요가 있는 회로이며, 더욱이 상기 제1 부하(140)의 구동 전압이 상기 제4 부하(170)에 비하여 낮은 전압일 경우에 유용한 회로 구성이다. 상기 제1 부하(140)는 상기 제4 부하(170)의 제어부로서 구성하여도 되나, 일반적으로 제어부의 경우 접지를 분리시킬 필요성은 낮으므로, 상기 제어부는 상기 제3 부하(160)로 형성하고 상기 제1 부하는 별도의 회로를 형성하는 것이 바람직하다. 정리하면, 도 6과 같은 구성에서는 상기 제3 부하(160)는 상기 제4 부하(170)의 동작을 제어하는 제어부이며, 상기 제1 부하(140)는 상기 제4 부하에 대해 별도의 접지를 요구하는 회로로 구성하는 것이 바람직하다.The
예로서, 도 7과 같이 회로를 구성할 수 있다.For example, a circuit may be configured as shown in FIG. 7.
도 7에는 일정 전원(110)과 상기 전원(110)에 직렬로 연결되는 전압 강하부(130), 제어부(161), 변압부(1차 코일)(120)을 구비하고, 상기 변압부(120)의 2차 코일에는 전자파 감쇄부(141)가 연결되어 있으며, 상기 전원(110), 다시 말해서 상기 전압 강하부(130), 제어부(161) 및 변압부 1차 코일 전체에 병렬로 연결되는 제4 부하(170)가 구비된 변압기 전압 분배 장치가 예시되어 있다.FIG. 7 includes a
상기 제어부(161)는 도 6의 제3 부하(160)에 대응되는 요소이며, 상기 전자파 감쇄부(141)는 도 6의 제1 부하(140)에 대응되는 요소가 되는데, 상기 제어부(161)는 상기 제4 부하를 제어하게 되며, 상기 전자파 감쇄부(141)는 상기 제4 부하(170)에서 발생되는 전자파를 검출하고, 감쇄하게 된다.The
전자파를 검출하기 위해서는 검출 대상과 검출 장치 간의 접지를 분리시킬 필요가 있으므로, 도 7에서와 같이 변압부(120) 2차 코일에 검출 장치, 즉 전자파 감쇄부(141)를 형성할 필요가 있다. 일반적으로 전자파 검출과 감쇄를 수행하는 회로는 전자파 검출 대상이 되는 상기 제4 부하(170)의 구동 전압보다 낮은 구동 전압을 요구하게 되는데, 종래의 구성에 따른 상기 전원(110)의 전압 대부분은 상기 변압부(120)에 인가된다. 따라서, 종래에는 상기 변압부(120)가 상기 전원 전압에 대응되는 용량의 변압기를 구비하여야 했는데, 이는 상기 전원 전압에 비하여 상당히 낮은 구동 전압을 요구하는 상기 변압부(120)의 2차 코일 측 전자파 감쇄부(141)에 대해서는 과분한 조치가 되었다. 예를 들어, 상기 전원 전압이 220V이고, 상기 전자파 감쇄부(141)의 구동 전압이 5V이라고 가정할 경우, 상기 변압부는 220V:5V(상기 5V는 전자파 감쇄부의 회로 구성에 따라 변동이 가능함, 일반적으로 5V보다는 높은 전압을 출력하도록 구성할 것이다) 변압을 수행하는 변압기를 구비하여야 하는데, 220V:5V 용량의 변압기는 그 크기와 무게가 많이 나가서 소형화, 경량화에 역행하게 되며, 상당한 비용을 요구하게 된다. 본 실시예에서는 상기 변압부(120) 1차 코일과 직렬 연결되는 전압 강하부(130)를 구비하여, 상기 전압 강하부(130)에서 전원 전압을 강하시켜 상기 변압부(120) 1차 코일에 인가함으로써, 예를 들어 15V:5V 변압을 수행하는 변압기의 사용이 가능하도록 하였다. 15V:5V의 변압기는 220V:5V의 변압기에 비하여 용량이 적으며, 이는 곧 변압기 크기 및 무게가 작은 것을 의미한다. 또한, 변압기의 용량, 크기, 무게는 생산원가에 영향을 미치므로, 15V:5V의 변압기가 220V:5V의 변압기에 비하여 생산원가가 적다.In order to detect electromagnetic waves, it is necessary to separate the ground between the detection target and the detection apparatus, and thus, a detection apparatus, that is, an electromagnetic
상기 제어부(161) 또한, 상기 전압 강하부(130)로 인하여 이득을 보게 된다. 상기 제어부(161)는 상기 전압 강하부(130)가 없는 경우라 하더라도, 큰 용량의 제너 다이오드 등을 구비한 정류 회로를 구비함으로써, 적용이 가능하긴 하나 상기 제너 다이오드 등을 큰 용량으로 사용하여야 하므로 상기 전압 강하부(130)를 통하여 인가되는 전압 자체를 강하하여 구성하는 것이 보다 적은 용량의 제너 다이오드 등을 사용할 수 있으므로 바람직하다. 이는 상기 제어부(161) 또한 상기 제어부에 의하여 제어되는 상기 제4 부하(170)의 구동 전압보다 낮은 전압을 요구하는 경우 가능한 구성으로, 상기 전압 강하부(130)로 인하여 강하된 전압에 대한 전압 조정 관련 회로를 구비함으로써, 생산원가의 절감이 가능하다.The
상기 전압 강하부(130)는 전압을 강하할 수 있는 임피던스 성분을 포함하는 소자로 구성이 가능한데, 교류(변압기는 주로 교류에서 사용된다)에서는 특히 콘덴서로 구성하는 것이 바람직하다. 콘덴서는 커패시터에 대응되므로 임피던스의 허수부분인 리액턴스를 취하게 되며, 높은 전압이 걸릴 경우 저항에 비하여 발열이 적어 시스템 안정상으로도 유리하다. 커패시터는 충전 중에는 전류를 통과시키고 충전 완료 후에는 전류를 통과시키 않는 소자로, 커패시터가 완전히 충전되면 회로는 단선된 것처럼 동작하나 교류에서는 지속적으로 전류가 통과하게 된다. 상기 커패시터의 정전 용량 C는 다음의 수학식3에 따라 용량이 계산된다.The
C : 정전 용량C: capacitance
Q : 전하량Q: electric charge
V : 전압V: Voltage
이러한 커패시터를 전압 강하부(130)로 사용하게 되면 상기 커패시터는 전원이 교류일 경우 전류를 지속적으로 통과시키게 되는데, 상기 커패시터의 정전 용량에 따라서 그 전류량이 제한된다. 따라서, 상기 커패시터를 통과하는 전류가 작아 지게 되며, 이렇게 작아진 전류는 상기 변압부 또는 상기 제3 부하의 임피던스와 곱해져 전압을 형성하는데, 이때의 전압은 상기 커패시터에서 통과된 작아진 전류만큼 감소하게 된다. 결국, 이를 통하여 상기 변압부의 용량을 줄일 수 있게 되며, 아울러 상기 제3 부하에 사용되는 소자의 용량 또한 줄일 수 있게 된다.When the capacitor is used as the
상기 커패시터, 즉 콘덴서의 동작이 일반적인 전압 강하와는 약간 차이를 보이기는 하나, 결과적으로 변압부의 입장에서는 전압이 강하되어 분배된 것으로 볼 수 있으므로, 본 발명에서는 전압 강하의 범주로 사용하며, 상기 콘덴서의 적용은 본 발명의 실시예에 따른 도 3 내지 도 8 모두에 걸쳐서 가능하다.Although the operation of the capacitor, ie, the capacitor, is slightly different from the general voltage drop, as a result, it can be seen that the voltage is divided and distributed from the viewpoint of the transformer, and thus, the present invention is used as a category of voltage drop. Application of is possible throughout all of FIGS. 3-8 according to an embodiment of the invention.
도 8에는 상기 전압 강하부(130)로서, 콘덴서(C1)를 사용한 예를 나타내었다. 8 illustrates an example in which the capacitor C1 is used as the
도 8을 참조하면, 전원 전압(AC1-AC2)이 인가되고 있으며, 상기 전원 전압에 전압 강하부인 콘덴서(C1), 변압부(T1) 1차 코일, 제3 부하가 되는 다이오드(D1, D2), 제너다이오드(ZD1)가 직렬로 연결되어 있다.Referring to FIG. 8, power voltages AC1-AC2 are applied, and capacitors C1, voltage transformers T1, primary coils, and diodes D1 and D2 serving as third loads are voltage drop parts. Zener diodes ZD1 are connected in series.
이와 같은 회로 구성은 예를 들어, 전기 보온 매트에서 도 7의 제4 부하(도 8에서는 미도시)는 전기 보온 매트에서 열선에 해당되는데, 상기 열선에서 발생하는 전자파를 검출하고 감쇄하기 위해서는 상기 제4 부하(열선)와 제1 부하인 전자파 감쇄부(141)의 접지를 분리시켜야 한다. 물론, 상기 전자파 감쇄부(141)의 우측 FDC_+V, FDC_GND에는 전자파 검출과 감쇄를 위한 회로(미도시)가 더 포함될 것이며, 이러한 회로까지 포함하여 도 8의 전자파 감쇄부(141)가 구성되어야 한다. 상기 제어부(161) 또한 제어 관련 회로(미도시)를 포함하여 구성됨을 전제로 한다.Such a circuit configuration may include, for example, a fourth load (not shown in FIG. 8) of the heat insulating mat corresponding to a heat wire in the heat insulating mat. 4 The ground of the load (heat wire) and the electromagnetic
도 8에서는 시스템 보호 목적으로 써미스터 RT1을 부가하고 있다. AC1에서 유기되는 교류 전원은 커플링 콘덴서 C1을 거쳐 써미스터 RT1으로 유기된다. 변압부 T1은 N:1의 권선으로 형성되어 상기 T1의 2차측(2차 코일) 전압은 정류회로(D3, D4, D5, D6)를 거쳐 제너 다이오드 ZD2에 걸려 정류되고, 이 정류된 전압 FDC_+V은 전자파 검출과 감쇄를 위한 회로에 인가된다. 이때 상기 T1의 1차측(1차 코일)은 ZD2의 전압 × N 배의 전압이 걸리게 된다. 따라서, AC1의 입력 전압이 높아져도 T1의 입력측 전압은 2차측 전압의 N배가 걸리게 된다. 따라서, 상기 T1자체가 작아져도 열이 발생하거나 파손되는 경우는 발생되지 않게 되는데, 상기 N은 상기 변압부의 크기, 무게, 비용과 관련되므로, 상기 N을 감소시키는 것이 바람직하다. 이를 위해 전압 강하부인 C1이 필요한 것이며, 상기 C1의 리액턴스값을 다음의 수학식4을 통하여 적절히 조절하여 사용하면 된다.In FIG. 8, thermistor RT1 is added for the purpose of system protection. AC power induced in AC1 is induced to thermistor RT1 via coupling capacitor C1. The transformer T1 is formed of a winding of N: 1, and the secondary side (secondary coil) voltage of the T1 is rectified through the zener diode ZD2 through the rectifier circuits D3, D4, D5, and D6, and the rectified voltage FDC_ + V is applied to the circuit for electromagnetic detection and attenuation. At this time, the primary side of the T1 (primary coil) is subjected to a voltage × N times the voltage of ZD2. Therefore, even if the input voltage of AC1 becomes high, the input side voltage of T1 will take N times the secondary side voltage. Therefore, even if the T1 itself becomes small, no heat is generated or broken. However, since N is related to the size, weight, and cost of the transformer, it is preferable to reduce the N. To this end, C1, which is a voltage drop part, is required, and the reactance value of C1 may be appropriately adjusted through Equation 4 below.
XC1 : C1의 리액턴스(reactance)X C1 : Reactance of C1
f : 주파수f: frequency
C : 콘덴서 정전 용량C: capacitor capacitance
상기 C1 없이 N을 감소시키게 되면, 상기 T1, ZD1, ZD2에 과전압이 걸려 회로가 타버리는 등의 손상이 발생되므로 상기 전압강하부 C1을 통하여 전압을 강하시켜야 하는 것이다.If N is reduced without C1, damage occurs such as overload of T1, ZD1, ZD2, resulting in burnout of the circuit, and thus the voltage must be lowered through the voltage drop C1.
만약, 회로 전체에 급격하게 과다 전류가 흐를 경우 또는 주위 온도가 상승될 경우 상기 써미스터 RT1은 저항이 증가하여 전류를 제한함으로써 회로를 보호한다. 상기 써미스터 RT1은 전체 회로가 정상 동작시 걸리는 전압이 미소하므로, 안전상의 문제를 제외하고는 본 실시예에서 생략이 가능하다.If a sudden excessive current flows through the circuit or if the ambient temperature rises, the thermistor RT1 increases the resistance to protect the circuit by limiting the current. Since the voltage of the thermistor RT1 is small when the entire circuit operates normally, it can be omitted in the present embodiment except for safety.
한편, 상기 제어부는 제너다이오드 ZD1에 의하여 전압이 고정되는데, 상기 전압 강하부 C1이 없는 경우, 상기 전압 강하부 C1이 있는 경우에 비하여 높은 전력이 걸리게 되므로, 높은 용량의 제너다이오드가 사용되어야 하나 상기 전압 강하부 C1으로 인하여 보다 적은 용량의 제너다이오드로 구성이 가능하다.On the other hand, the control unit is fixed in the voltage by the zener diode ZD1, when there is no voltage drop portion C1, because it takes a higher power than when the voltage drop portion C1, a high capacity zener diode should be used but Due to the voltage drop C1, a smaller capacity zener diode can be constructed.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
하나의 회로가 일정 부하와 접지를 분리시킬 필요가 있는 다른 부하를 포함하고 있는 경우에 적용이 유리하며, 특히 전자 보온 매트에서 열선에서 발생되는 발생되는 전자파를 검출하기 위한 회로를 상기 열선과 접지를 분리시킬 경우에 유용하다.It is advantageous if one circuit contains a constant load and another load that needs to separate the ground, and in particular, a circuit for detecting the generated electromagnetic waves generated from the heating wire in the electronic thermal insulation mat may be used. Useful for separations.
도 1은 종래의 변압기의 사용예를 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing an example of use of a conventional transformer.
도 2는 도 1의 다른 예를 나타낸 회로도.2 is a circuit diagram showing another example of FIG.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 변압기 전압 분배 장치를 개략적으로 나타낸 회로도.Figure 3 is a circuit diagram schematically showing a transformer voltage distribution device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 다른 예를 나타낸 회로도.4 is a circuit diagram showing another example of FIG.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 변압기 전압 분배 장치를 개략적으로 나타낸 회로도.5 is a circuit diagram schematically showing a transformer voltage distribution device according to another preferred embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 다른 예를 나타낸 회로도.6 is a circuit diagram illustrating another example of FIG. 5.
도 7은 도 6의 보다 구체적인 예를 나타낸 회로도.7 is a circuit diagram illustrating a more specific example of FIG. 6.
도 8은 도 7의 실 회로 구성을 나타낸 회로도.FIG. 8 is a circuit diagram showing the actual circuit configuration of FIG. 7. FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
110...전원 120...변압부110.Power supply 120 ... Transformer
130...전압 강하부 140...제1 부하130 ...
150...제2 부하 160...제3 부하150 ...
170...제4 부하170 ... 4th load
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CN107863890A (en) * | 2017-11-09 | 2018-03-30 | 艾德克斯电子(南京)有限公司 | A kind of AC power for widening output voltage range |
-
2008
- 2008-01-16 KR KR1020080004722A patent/KR20090078886A/en not_active Application Discontinuation
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