KR20140094328A - Output voltage regulator - Google Patents

Output voltage regulator Download PDF

Info

Publication number
KR20140094328A
KR20140094328A KR1020130007029A KR20130007029A KR20140094328A KR 20140094328 A KR20140094328 A KR 20140094328A KR 1020130007029 A KR1020130007029 A KR 1020130007029A KR 20130007029 A KR20130007029 A KR 20130007029A KR 20140094328 A KR20140094328 A KR 20140094328A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
node
current
voltage
phase
Prior art date
Application number
KR1020130007029A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101453647B1 (en
Inventor
채상훈
최인석
Original Assignee
최인석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 최인석 filed Critical 최인석
Priority to KR1020130007029A priority Critical patent/KR101453647B1/en
Publication of KR20140094328A publication Critical patent/KR20140094328A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101453647B1 publication Critical patent/KR101453647B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/32—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices
    • G05F1/33—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices with plural windings through which current to be controlled is conducted
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H02M5/12—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of voltage or current amplitude only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

The present invention relates to an output voltage regulator. A user can regulate output voltage to a desired level (a slidacs function) by controlling induction voltage and performing a mutual induction operation of a transformer, and when the user sets the output voltage to the desired voltage, the preset output voltage can be always maintained constantly and precisely regardless of a change in an input voltage.

Description

출력 전압 조정기{OUTPUT VOLTAGE REGULATOR}{OUTPUT VOLTAGE REGULATOR}

본 발명은 출력 전압 조정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 자신이 원하는 레벨로 출력 전압 조정이 가능하고, 사용자가 출력 전압을 일정하게 설정한 경우 입력 전압의 변동에 관계없이 출력 전압이 일정하고 정밀하게 유지될 수 있는 출력 전압 조정기에 관한 것이다. The present invention relates to an output voltage regulator, and more particularly, to an output voltage regulator that allows a user to adjust an output voltage to a level desired by the user, and when the user sets the output voltage constant, To an output voltage regulator that can be maintained precisely.

일반적으로, 전압 조정기는 변압기의 원리를 기초로 입력전압을 보상하여 원하는 전압을 공급하는 기기로서, 산업상 정밀기기 및 고가의 전자장비의 안정적인 전원공급 등에 주로 이용되어 왔다.In general, a voltage regulator is a device that supplies a desired voltage by compensating an input voltage based on the principle of a transformer, and has been mainly used for industrial precision equipment and stable power supply of expensive electronic equipment.

도 1은 단권 변압기를 이용한 종래 전압조정기의 개략적인 회로 연결을 도시하고 있다.Figure 1 shows a schematic circuit connection of a conventional voltage regulator using an autotransformer.

도 1을 참조하면, 종래의 전압조정기는 전압이 인입되는 입력단(I), 최종적으로 전압이 출력되는 출력단(O), 및 기준 전위 단인 N의 3개 단자를 중심으로 주권선(10)과 이에 여자되는 여자권선(20)이 직렬 연결되어 있고, 여자권선(20)에 3개의 탭(a,b,c)이 마련되어 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional voltage regulator includes an input terminal I to which a voltage is input, an output terminal O to which a voltage is finally output, and N terminals of a reference potential terminal, The excitation winding 20 is connected in series and the excitation winding 20 is provided with three taps a, b and c.

스위칭 제어에 의해 3개의 탭(a,b,c) 중 어느 탭이 출력단(O)에 연결되는가에 따라 출력단(O)으로 출력되는 전압이 달라진다. 따라서, 사용자는 스위칭 제어하여 적정한 탭을 출력단(O)에 선택적으로 연결함으로써 원하는 전압 크기를 출력할 수 있는 것이다.The voltage output to the output terminal O varies depending on which of the three tapes a, b, and c is connected to the output terminal O by the switching control. Therefore, the user can output desired voltage magnitude by selectively controlling the appropriate tap to the output terminal O by switching control.

상기와 같이 종래의 전압조정기는 주권선(10)에 여자되는 여자권선(20)에 복수의 탭(a,b,c)을 두어 다양한 레벨의 전압을 출력할 수 있다. 만약, 220V의 전압이 입력될 때, 주권선(10)의 양단에 200V 전압이 인가되고, 여자권선(20)의 각각의 탭이 5V 단위로 설계되었다면, 제1 탭(a)으로부터 200V, 제2 탭(b)으로부터 205V, 제3 탭(c)으로부터는 210V의 전압을 출력단(O)으로 출력할 수 있다.As described above, the conventional voltage regulator can output voltages of various levels by placing a plurality of tabs (a, b, c) on the excitation winding 20 excited to the main winding line 10. If a voltage of 200 V is applied to both ends of the main winding line 10 and each of the taps of the excitation winding 20 is designed in units of 5 V when a voltage of 220 V is inputted, A voltage of 205 V from the second tap b and a voltage of 210 V from the third tap c can be output to the output stage O. [

이와 같이, 종래의 전압조정기는 출력전압이 입력전압에 대해 이산적으로 제어 즉, 예컨대 전술한 예에서는 5V의 편차를 갖는 200V, 205V, 210V의 출력전압들 중에서 선택적으로 출력하도록 되어 있어, 사용자가 원하는 정밀한 전압 조정을 제공하지 못하며, 입력전압이 변동할 경우 권선비에 연동하여 출력전압 역시 변동되는 단점이 있어서 사용자가 원하는 일정한 전압을 유지할 수 없는 단점이 있다.Thus, the conventional voltage regulator allows the output voltage to be selectively output from the output voltages of 200V, 205V, and 210V having a deviation of 5V in the above example, for example, There is a disadvantage that the output voltage can not be maintained by the user because the output voltage varies according to the winding ratio when the input voltage fluctuates.

한편, 전압조정기의 일 예로서 입력전압 변동에 관계없이 출력전압을 일정하게 해 주는 전압자동조정기(AVR, Automatic Voltage Regulator)가 공지되어 있으며, 출력전압을 조정하는 탭을 전자회로로 제어하여 자동으로 선택되도록 함으로써 출력전압을 일정하게 해 준다.As an example of the voltage regulator, there is known an AVR (Automatic Voltage Regulator) which makes the output voltage constant regardless of the input voltage variation. The output voltage regulating tab is controlled by an electronic circuit, Thereby making the output voltage constant.

그러나, 이러한 공지의 전압자동조정기(AVR)는 제품마다 출력전압이 정해져 있어 사용자가 원하는 전압을 출력하도록 전압 조정을 제공하지 못하는 문제점이 있으며, 여러 개의 탭을 조합하여 트라이악(Triac)으로 탭을 온/오프(ON/OFF)하면서 출력전압을 조정하므로 응답속도가 보통의 DC 정전압 공급기처럼 그렇게 빠르지도 않고 정교하지도 못할 뿐만 아니라, 용량이 클수록 그 크기가 매우 크고 또한 매우 무거운 것은 주지의 사실이다.However, the known voltage regulator (AVR) has a problem in that the output voltage is determined for each product, so that it is not possible to provide a voltage adjustment so that a user can output a desired voltage, and a plurality of tabs are combined to form a triac Not only is the response speed not as fast and sophisticated as the normal DC constant voltage supply because it adjusts the output voltage while it is on / off (ON / OFF), but it is notable that the larger the capacity,

또 한편, 출력전압이 조정 가능한 전압조정기의 일 예로서, 슬라이닥스(slidacs)라 불리는 장치가 공지되어 있다. 슬라이닥스(slidacs)는 센터탭이 나와 있는 일종의 단권형 다운 트랜스로서, 센터탭에 달려있는 큰 손잡이를 돌려서 귄선 사이로 미끄러지면서(Slide) 원하는 출력전압을 조절하도록 되어 있다.On the other hand, as an example of a voltage regulator whose output voltage can be adjusted, a device called slidacs is known. Slidacs are a kind of single-ended down-transformer with a center tap, which is designed to rotate the large knob attached to the center tap to slide through the ribs and adjust the desired output voltage.

그러나, 슬라이닥스의 경우에는 용량이 커질수록 그 크기가 매우 커지고, 무거워질 뿐만 아니라, 사용자가 출력전압을 원하는 레벨에 맞춰 놓았더라도 입력전압이 변동되면 이에 따라 출력전압도 함께 변동되는 단점이 있다. 즉, 슬라이닥스는 입력전압과 출력전압의 비를 조정하는 기능만을 할 수 있으므로, 입력전압이 변동되면 출력전압 역시 변화하므로 출력전압을 일정하게 유지시키는 기능을 하지 못하는 단점이 있다.However, in the case of the slider duck, as the capacity increases, the size becomes very large and heavy, and even if the user adjusts the output voltage to a desired level, the output voltage also varies with the variation of the input voltage. That is, since the slider dash can only adjust the ratio of the input voltage to the output voltage, the output voltage also changes when the input voltage fluctuates, so that it can not function to keep the output voltage constant.

따라서, 종래의 전력전자 계통에서 사용되는 정밀 전압조정이 가능한 전압자동조정기는 주변압기, 여자변압기, 검출변압기, 고감도 실효치 검출 회로, 고속 A/D 변환회로, 트라이악 스위칭 회로 등 복잡한 여러 단계의 구성을 필요로 한다. 그런데, 이러한 장치는 고가의 실험장비 등 특수한 경우에만 적용될 만큼 고가여서 일반인들이 접근할 수 있는 시장성을 갖추지 못하고 있다. 또한 이러한 복잡한 장치들은 계통 전압의 주파수 및 레벨이 상이한 환경에서 정상적으로 동작할 수 없기 때문에, 전력 환경을 고려하여 제품 제작을 별도로 진행해야하는 어려움이 있다.
Accordingly, the voltage automatic regulator which can be used in the conventional power electronic system can control the voltage precisely, and it has a complicated multi-stage configuration such as a main transformer, an excitation transformer, a detection transformer, a high sensitivity effective value detection circuit, a high speed A / D conversion circuit, need. However, such a device is expensive enough to be applied only to special cases such as expensive experimental equipment, so that it is not marketable to the public. Also, since such complicated devices can not operate normally in environments where the frequency and level of the grid voltage are different, there is a difficulty to separately manufacture the product in consideration of the electric power environment.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 변압기의 제2 권선에 입력되는 교류 전원을 단속함으로써 승압 및 강압 모두 가능하여 사용자가 원하는 레벨로의 출력 전압이 가능한 출력 전압 조정기를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide an output voltage regulator capable of both boosting and stepping down by interrupting AC power input to a second winding of a transformer, The purpose.

본 발명은 스위칭 소자의 PWM 제어시 발생하는 역기전력을 전원이 입력된 도선으로 다시 환류시킴으로써 전기적 안성성이 향상됨과 동시에 전력 손실을 저감할 수 있는 출력 전압 조정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide an output voltage regulator capable of improving electrical stability and reducing power loss by returning a counter electromotive force generated during PWM control of a switching device back to a power line to which a power source is input.

본 발명에 따른 출력 전압 조정기는 상기한 목적을 달성하기 위해, 서로 여자되게 코어에 감겨진 제1 권선 및 제2 권선을 포함하며, 상기 제1 권선은 교류전원 입력측의 일측 도선에 연결된 일측이 입력단이 되고 타측이 출력단이 되도록 연결된 변압기; 전원 입력측과 상기 제2 권선 사이에 연결되어 상기 제2 권선으로의 전원 입력을 단속하되, 동작 모드가 승압 또는 강압 모드인지 여부 및 상기 제1 권선에 입력단에 입력되는 교류전원의 위상에 따라 상기 제2 권선에 흐르는 전류의 위상을 제어하며, 상기 제2 권선에 입력되는 전압을 PWM 제어하는 전압조절부; 상기 전압조절부로부터 상기 제2 권선에 입력되는 전압을 평활하는 전압평활부; 및 상기 전압조절부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. In order to achieve the above-mentioned object, an output voltage regulator according to the present invention includes a first winding and a second winding wound on a core so as to be mutually excited, wherein the first winding has one side connected to one conductor of the AC power input side, A transformer connected at the other end to the output terminal; Wherein the first coil is connected between the power source input side and the second coil to intermittently supply power to the second coil, A voltage regulator for controlling a phase of a current flowing in the two windings and PWM-controlling a voltage input to the second winding; A voltage smoothing unit for smoothing a voltage input from the voltage regulator to the second winding; And a controller for controlling the operation of the voltage regulator.

본 발명에 의하면, 상기 전압조절부는 상기 제2 권선의 일측 및 타측에 연결된 제1 또는 제2 노드(a1 및 a2)와 전원 입력측의 일측 도선(P상) 또는 타측 도선(N상) 사이에 구비되어, 동작 모드 및 상기 제1 권선에 입력되는 교류전원의 위상에 따라 제1 또는 제2 노드(a1 또는 a2)와 상기 일측 도선(P상) 또는 타측 도선(N상)을 선택적으로 연결시키도록 상기 제어부에 의해 스위칭 제어되는 복수의 스위칭 소자를 포함하되, 상기 각 스위칭 소자에는 상기 스위칭 소자의 PWM 제어시 발생하는 역기전력을 입력측의 전원 도선으로 피드백하는 스위칭 소자가 역방향으로 병렬 연결된다. According to the present invention, the voltage regulator is provided between the first or second node a1 and a2 connected to one side and the other side of the second winding and between the one side lead (P phase) or the other side lead (N phase) So as to selectively connect the first or second node a1 or a2 to the one side lead (P phase) or the other side lead (N phase) according to the operation mode and the phase of the AC power inputted to the first winding And a switching element for feeding back the back electromotive force generated in the PWM control of the switching element to the power line of the input side is connected in parallel in the reverse direction to each of the switching elements.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 전압조절부는, 전류입력단이 상기 제1 노드(a1)에 연결되고 전류출력단이 전원 입력측의 일측 도선에 연결된 제1 스위칭 소자(S1); 상기 제1 스위칭 소자(S1)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제1 노드(a1)에 연결되고, 전류입력단이 전원 입력측의 일측 도선에 연결된 제2 스위칭 소자(S2); 전류입력단이 상기 제1 노드(a1)에 연결되고 전류출력단이 전원 입력측의 타측 도선에 연결된 제3 스위칭 소자(S3); 상기 제3 스위칭 소자(S3)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제1 노드(a1)에 연결되고, 전류입력단이 전원 입력측의 타측 도선에 연결된 제4 스위칭 소자(S4); 전류입력단이 상기 제2 노드(a2)에 연결되고 전류출력단이 전원 입력측의 일측 도선에 연결된 제5 스위칭 소자(S5); 상기 제5 스위칭 소자(S5)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제2 노드(a2)에 연결되고, 전류입력단이 전원입력측의 일측 도선에 연결된 제6 스위칭 소자(S6); 전류입력단이 상기 제2 노드(a2)에 연결되고 전류출력단이 전원 입력측의 타측 도선에 연결된 제7 스위칭 소자(S7); 및 상기 제7 스위칭 소자(S7)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제2 노드(a2)에 연결되고, 전류입력단이 전원 입력측의 타측 도선에 연결된 제8 스위칭 소자(S8)를 포함하며, 상기 전원 입력측의 일측 및 타선 도선에 전류출력단이 연결된 제1, 제3, 제5, 제7 스위칭 소자(S1, S3, S5, S7) 각각에는 전류출력단으로부터 상기 전원 입력측의 일측 및 타선 도선에 전류가 출력되도록 다이오드(D1, D3, D5. D7)가 연결되고, 상기 전원 입력측의 일측 및 타선 도선에 전류입력단이 연결된 제2, 제4, 제6, 제8 스위칭 소자(S2, S4, S6, S8) 각각에는 상기 전원 입력측의 일측 및 타선 도선에서 상기 전류입력단으로 전류가 입력되도록 다이오드(D2, D4, D6. D8)가 연결된다. According to an aspect of the present invention, the voltage regulating unit includes: a first switching device (S1) having a current input terminal connected to the first node (a1) and a current output terminal connected to one side lead wire on a power input side; A second switching device S2 connected in parallel to the first switching device S1 in a reverse direction and having a current output terminal connected to the first node a1 and having a current input terminal connected to one side lead of the power input side; A third switching device S3 having a current input terminal connected to the first node a1 and a current output terminal connected to the other power line on the power input side; A fourth switching device S4 connected in parallel to the third switching device S3 in reverse direction and having a current output terminal connected to the first node a1 and a current input terminal connected to the other power line on the power input side; A fifth switching element (S5) having a current input terminal connected to the second node (a2) and a current output terminal connected to one lead wire on the power input side; A sixth switching element S6 connected in parallel to the fifth switching element S5 in a reverse direction and having a current output terminal connected to the second node a2 and a current input terminal connected to one side lead of the power input side; A seventh switching element S7 whose current input is connected to the second node a2 and whose current output is connected to the other lead of the power input side; And an eighth switching device S8 connected in parallel to the seventh switching device S7 in reverse direction and having a current output terminal connected to the second node a2 and a current input terminal connected to the other lead wire on the power input side, The first, third, fifth, and seventh switching elements S1, S3, S5, and S7 each having a current output terminal connected to one power supply input side and the other power supply line are respectively connected to one side of the power input side and the other conductor Second, fourth, sixth, and eighth switching elements S2, S4, S6, and D7 to which the diodes D1, D3, and D5, D7 are connected so that the current input terminal is connected to one side of the power input side, D8, D4, and D6, respectively, are connected to the power input side and the current input terminal, respectively.

여기서, 상기 제어부의 제어 신호에 의해 상기 제2 권선으로 전원을 입력하는 상기 제2, 제4, 제6, 또는 제8 스위칭 소자(S2, S4, S6, S8) 가 PWM 제어될 때, 각각에 병렬연결된 제1, 제3, 제5, 또는 제7 스위칭 소자(S1, S3, S5, S7)가 온(0n)되어 PWM 동작에 따라 발생하는 역기전력을 전원 입력측으로 피드백한다. Here, when the second, fourth, sixth, or eighth switching elements S2, S4, S6, and S8 for inputting power to the second winding are PWM-controlled by the control signal of the controller, The first, third, fifth, or seventh switching elements S1, S3, S5, and S7 connected in parallel are turned on to feed back the back electromotive force generated in accordance with the PWM operation to the power input side.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 전압조절부는, 전류입력단이 제1 공통노드(CN1)에 연결되고 전류출력단에 전원 입력측의 일측 도선에 전류가 출력되도록 다이오드(D1)가 직렬 연결된 제1 스위칭 소자(S1); 상기 제1 스위칭 소자(S1)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제1 공통노드(CN1)에 연결되며, 전류입력단에 전원 입력측의 일측 도선으로부터 전류가 입력되도록 다이오드(D2)가 직렬 연결된 제2 스위칭 소자(S2)와, 전류입력단이 제2 공통노드(CN2)에 연결되고 전류출력단에 전원 입력측의 타측 도선에 전류가 출력되도록 다이오드(D3)가 직렬 연결된 제3 스위칭 소자(S3);, 상기 제3 스위칭 소자(S3)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제2 공통노드(a1)에 연결되며, 전류입력단에 전원 입력측의 타측 도선으로부터 전류가 입력되도록 다이오드(D4)가 직렬 연결된 제4 스위칭 소자(S4)를 포함하고, 상기 제1 공통노드(CN1)에서 출력된 전류가 상기 제1 노드(a1) 또는 상기 제2 노드(a2)로 입력되어 상기 제2 권선을 거쳐 상기 제2 공통노드(CN2)에 입력되도록 하거나, 상기 제2 공통노드(CN2)에서 출력된 전류가 상기 제1 노드(a1) 또는 상기 제2 노드(a2)로 입력되어 상기 제2 권선을 거쳐 상기 제1 공통노드(CN1)에 입력되도록, 상기 제1 노드(a1)와 상기 제1 및 제2 공통노드(CN1, CN2) 사이 및 상기 제2 노드(a2)와 상기 제1 및 제2 공통노드(CN1, CN2) 사이에 설치된 복수의 전력제어 반도체소자를 포함하며, 상기 복수의 전력제어 반도체소자는, 상기 제1 노드(a1)와 상기 제1 공통노드(CN1) 사이에 서로 역방향으로 병렬로 연결된 제1 및 제2 전력제어 반도체소자(SR1, SR2); 상기 제1 노드(a1)와 상기 제2 공통노드(CN2) 사이에 서로 역방향으로 병렬로 연결된 제3 및 제4 전력제어 반도체소자(SR3, SR4); 상기 제2 노드(a2)와 상기 제1 공통노드(CN1) 사이에 서로 역방향으로 병렬로 연결된 제5 및 제6 전력제어 반도체소자(SR5, SR6); 및 상기 제2 노드(a2)와 상기 제2 공통노드(CN2) 사이에 서로 역방향으로 병렬로 연결된 제7 및 제8 전력제어 반도체소자(SR7, SR8)를 포함한다. According to another aspect of the present invention, the voltage regulating unit includes a first switching element Q1 connected in series with the diode D1 to have a current input terminal connected to the first common node CN1 and a current output terminal connected to a power- (S1); A diode D2 is connected in parallel to the first switching device S1 so that a current output terminal is connected to the first common node CN1 and a current is input from a first side lead of the power input side, A third switching device S3 connected in series with the diode D3 so that the current input terminal is connected to the second common node CN2 and the current output terminal is connected to the other lead wire on the power input side; A diode D4 is connected in parallel to the third switching element S3 so that the current output terminal is connected to the second common node a1 and the current input terminal is connected to the other terminal of the power input terminal, 4 switching element S4 and the current output from the first common node CN1 is input to the first node a1 or the second node a2, Input to common node (CN2) Or a current outputted from the second common node CN2 is inputted to the first node a1 or the second node a2 and is input to the first common node CN1 via the second coil (A1) and the first and second common nodes (CN1 and CN2), and between the second node (a2) and the first and second common nodes (CN1 and CN2) Wherein the plurality of power control semiconductor elements are connected in series between the first node a1 and the first common node CN1 in a first and a second power control semiconductor Elements SR1 and SR2; Third and fourth power control semiconductor elements (SR3, SR4) connected in parallel to each other in a reverse direction between the first node (a1) and the second common node (CN2); Fifth and sixth power control semiconductor elements (SR5, SR6) connected in parallel to each other in a reverse direction between the second node (a2) and the first common node (CN1); And seventh and eighth power control semiconductor devices (SR7, SR8) connected in parallel in reverse directions between the second node (a2) and the second common node (CN2).

여기서, 상기 제어부의 제어 신호에 의해 상기 제2 또는 제4 스위칭 소자(S2, S4)가 PWM 제어되고 이에 대응하여 상기 제2, 제4, 제6, 또는 제8 전력제어 반도체소자(SR2, SR4, SR6, SR8)가 온(ON)되어 제2 권선의 일측 또는 타측으로 전원이 입력될 때, 상기 제2 또는 제4 스위칭 소자(S2, S4) 각각에 병렬 연결된 제1 또는 제3 스위칭 소자(S1, S3)가 온(ON)되고, 제2, 제4, 제6, 또는 제8 전력제어 반도체소자(SR2, SR4, SR6, SR8) 각각에 병렬연결된 제1, 제3, 제5, 또는 제7 전력제어 반도체소자(SR1, SR3, SR5, SR7)가 온(ON)되어 PWM 동작에 따라 발생하는 역기전력을 전원 입력측으로 피드백한다. The second or fourth switching element S2 or S4 is PWM-controlled by the control signal of the controller, and the second, fourth, sixth, or eighth power control semiconductor elements SR2 and SR4 SR6 and SR8 are turned on to supply power to one side or the other side of the second winding, the first or third switching element S1, and S3 are turned on and the first, third, fifth, or sixth power semiconductor devices connected in parallel to the second, fourth, sixth, or eighth power control semiconductor devices SR2, SR4, SR6, The seventh power control semiconductor elements SR1, SR3, SR5, and SR7 are turned ON to feed back the counter electromotive force generated in accordance with the PWM operation to the power input side.

본 발명에 의하면, 전원 출력측에 연결되어 출력전압을 측정하는 출력전원 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 출력전원 측정부로부터 측정된 출력전압을 설정된 기준설정전압과 비교하여 승압 또는 강압이 일어나도록 상기 전압조절부를 제어한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring an output voltage, comprising: an output power measuring unit connected to a power output side for measuring an output voltage, wherein the control unit compares an output voltage measured by the output power measuring unit with a set reference voltage, And controls the voltage regulator.

본 발명에 의하면, 상기 제어부에 기준설정전압 등 작동에 필요한 조건 등을 설정하는 설정부를 더 포함한다. According to the present invention, the control unit further includes a setting unit for setting a condition or the like necessary for operation such as a reference set voltage.

본 발명에 의하면, 상기 제어부의 제어신호에 따라, 상기 출력전원 측정부로부터 측정된 출력전원 및 상기 제어부의 설정값 등을 시각적으로 디스플레이하기 위한 표시부를 더 포함한다.
According to the present invention, the display apparatus further includes a display unit for visually displaying the output power measured from the output power measuring unit and the set values of the control unit according to a control signal of the control unit.

본 발명에 따른 출력 전압 조정기에 의하면, 입력 전압에 관계 없이 사용자가 원하는 레벨로의 출력 전압 조정이 가능하게 되며(슬라이닥스 기능), 사용자가 원하는 전압으로 출력전압을 설정한 경우 출력전압이 입력전압의 변동에 관계없이 항상 일정하고 정밀하게 유지되도록 하는 것이(자동전압 조정 기능) 가능하게 된다.According to the output voltage regulator of the present invention, the output voltage can be adjusted to a desired level by the user irrespective of the input voltage (slicer duck function). When the user sets the output voltage with a desired voltage, (Automatic voltage adjustment function) to be constantly and precisely maintained at all times regardless of the variation of the voltage of the battery.

또한 본 발명에 의하면, 스위칭 소자의 PWM 제어시 발생하는 역기전력을 전원이 입력된 도선으로 다시 환류시킴으로써 전기적 안성성이 향상됨과 동시에 전력 손실을 저감할 수 있게 된다.Also, according to the present invention, the back electromotive force generated in the PWM control of the switching element is returned to the lead wire to which the power is inputted, thereby improving the electrical stability and reducing the power loss.

도 1은 단권 변압기를 이용한 종래 전압조정기의 개략적인 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 출력 전압 조정기의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 전압 조정기의 개략적인 회로도이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 출력 전압 조정기의 개략적인 회로도이다. 1 is a schematic circuit diagram of a conventional voltage regulator using an autotransformer.
2 is a block diagram of an output voltage regulator according to the present invention.
3 is a schematic circuit diagram of an output voltage regulator according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic circuit diagram of an output voltage regulator according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 출력 전압 조정기를 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 출력 전압 조정기의 개략적인 회로도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an output voltage regulator according to the present invention, and FIG. 3 is a schematic circuit diagram of the output voltage regulator shown in FIG. 2. Referring to FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 출력 전압 조정기는, 크게 변압기(Transformer), 출력전원 측정부(200), 전압조절부(300), 전압평활부(400) 및 제어부(500)를 포함한다. 상기 변압기는 바람직하게는 토로이달 변압기로 이루어지며, 아래에서는 토로이달 변압기(100)를 사용한 예를 실시예로 하여 설명한다. 2 and 3, the output voltage regulator according to the present invention includes a transformer, an output power measuring unit 200, a voltage regulating unit 300, a voltage smoothing unit 400, and a controller 500, . The transformer is preferably composed of a toroidal transformer, and an example in which a toroidal transformer 100 is used will be described below as an example.

토로이달 변압기(100)는 서로 여자되게 토로이달 코어에 감겨진 제1 권선(110)과 제2 권선(120)을 포함한다. The toroidal transformer 100 includes a first winding 110 and a second winding 120 wound around the toroidal core to be mutually excited.

제1 권선(110)은 전원 입력측의 일측 도선, 예컨대 P상 전원선에 연결된다. P상 전원선에 연결된 일측이 입력단이 되며, 타측은 출력단이 되어 전원 출력측을 이루며 부하와 연결된다. The first winding 110 is connected to one side lead of the power input side, for example, a P phase power source line. One side connected to the P phase power line is the input terminal, the other side is the output terminal, and the power output side is connected to the load.

제2 권선(120)의 양측은 전압 평활부(400)에 연결되고, 전압평활부(400)는 전압조절부(300)에 연결된다.Both sides of the second winding 120 are connected to the voltage smoothing unit 400 and the voltage smoothing unit 400 is connected to the voltage regulating unit 300.

토로이달 변압기(100)는 토로이달 코어(자성체)에 제1 권선(110) 및 제2 권선(120)을 이루도록 도선(통상 동선을 사용한다)을 코일 형태로 감아 제조되는데, 주위물체의 영향을 받지 않고 누설 자속이 적으며, 효율이 좋은 장점이 있다. 또한, 코일 조립체의 길이가 짧아져 사용되는 재료가 절감되므로 제작가격이 저렴하며, 부피가 작기 때문에 출력 전압 조정기의 전체 크기를 작게 할 수 잇는 장점이 있다. The toroidal transformer 100 is manufactured by winding a coiled wire (usually a copper wire) around a toroidal core (magnetic body) so as to form a first coil 110 and a second coil 120, There is little leakage flux, and there is an advantage in efficiency. In addition, since the length of the coil assembly is shortened to reduce the material used, the manufacturing cost is low and the volume is small, so that the overall size of the output voltage regulator can be reduced.

첨부된 도면의 본 발명의 실시예는 변압기의 바람직한 실시예로서, 토로이달 변압기(100)를 예시하고 있으나, 이에 제한하지 않으며, 코어에 제1 권선(110)과 제2 권선(120)을 감아 형성한 일반적인 변압기를 사용할 수 있다.Although the embodiment of the present invention is illustrated as a preferred embodiment of a transformer, the present invention is not limited to the toroidal transformer 100, and may include a first winding 110 and a second winding 120 wound around the core A general transformer formed can be used.

본 발명에 의하면 토로이달 변압기(100)의 제1 권선(110)에서는, 제1 권선(110)에 흐르는 전류와 대비하여 제2 권선(120)에 흐르는 전류의 위상에 따라 강압 또는 승압 보상이 일어난다. 본 발명의 실시예에 의하면 전압조절부(300)에 의하여 제2 권선(120)에 입력되는 전류의 방향을 전환할 수 있도록 구성되고, 전압조절부(300)에 의하여 상기 제2 권선에 상기 제1 권선에 흐르는 전류와 역상(위상차=180ㅀ)인 전류가 흐르도록 하여 승압이 일어나게 하거나, 동상(위상차=0ㅀ)인 전류가 흐르도록 하여 강압이 일어나도록 한다. According to the present invention, in the first winding 110 of the toroidal transformer 100, the step-down or step-up compensation is performed in accordance with the phase of the current flowing in the second winding 120 in comparison with the current flowing in the first winding 110 . According to the embodiment of the present invention, the voltage regulator 300 is configured to be able to switch the direction of the current input to the second winding 120, (Phase difference = 180 ㅀ) and a current flowing in one winding are caused to flow so as to cause a step-up or a step-down (zero-phase) current to flow.

출력전원 측정부(200)는 부하에 연결된 전원 출력측에 연결되어 출력되는 출력전압(Vo)의 크기를 측정하는 기능을 수행한다.The output power measuring unit 200 measures the magnitude of the output voltage V o connected to the power output connected to the load.

출력전원 측정부(200)는 전원 출력측의 양 도선 즉, P상 전원선 및 N상 전원선에 양단이 연결된 제1 권선(212)과 제1 권선(212)에 여자되게 설치된 제2 권선(214)을 포함하는 전원측정용 변압기(210)와, 제2 권선(214)의 일단에 직렬 연결된 저항(R201)과, 제2 권선(214)에 순차적으로 병렬 연결된 저항(R202), 다이오드(D203) 및 커패시터(C204)를 포함한다.The output power measuring unit 200 includes a first winding 212 connected to a positive lead of the power output side, i.e., a P-phase power supply line and an N-phase power supply line, and a second winding 214 A resistor R201 connected to one end of the second winding 214 in series and a resistor R202 and a diode D203 connected in parallel to the second winding 214 in order, And a capacitor C204.

이러한 구성에 의하여, 제1 권선(212)과 제2 권선(214) 간의 권선비에 따라 전압이 유도되고(예컨대, 권선비가 40/1인 경우, 제1 권선측에 AC 220V이면, 제2 권선측에 AC 5.5V가 유도됨), 저항(R201)(R202)에 의해 분압된 전압이 저항(R202), 다이오드(D203), 커패시터(C204)의 양단에 걸리고, 다이오드(D203)에 의해 반파 정류되고, 커패시터(C204)에 노이즈 성분이 제거되어 제어부(500)로 입력된다. 따라서 제어부(500)는 출력전압을 측정할 수 있다. 출력전압 측정부(200)는 공지의 다른 전압 측정 회로가 사용될 수 있다.With this configuration, a voltage is induced in accordance with the ratio of turns between the first winding 212 and the second winding 214 (for example, when the winding ratio is 40/1, if AC 220V is applied to the first winding side, The voltage divided by the resistors R201 and R202 is applied to both ends of the resistor R202, the diode D203 and the capacitor C204 and is half-wave rectified by the diode D203 , The noise component is removed from the capacitor C204, and the noise component is inputted to the control unit 500. [ Therefore, the control unit 500 can measure the output voltage. The output voltage measuring unit 200 may be a known voltage measuring circuit.

출력전원 측정부(200)는 출력전압(Vo)의 첨두치 또는 실효값을 측정하거나, 이들에 대해 일정시간 단위로 평균치를 구하는 방식으로 출력전압(Vo)의 크기를 결정하도록 구성될 수 있으며, 전원 출력측으로 출력되는 출력전압(Vo)이외에 출력전류 및 출력전력도 측정할 수도 있다.The output power measuring unit 200 may be configured to determine the magnitude of the output voltage V o by measuring a peak value or an effective value of the output voltage V o or averaging the detected peak value or the effective value with respect to the output voltage V o In addition to the output voltage (V o ) output to the power output side, the output current and output power can also be measured.

전압조절부(300)는 전원 입력측과 연결되어 토로이달 변압기(200)의 제2 권선(120)에 입력되는 교류전원을 단속하되, 전류 방향을 전환할 수 있도록 구성된다. 또한, 입력 전원을 펄스폭모듈(PWM) 변환하여 제2 권선에 입력되는 강압 및 승압 제어 전압의 크기를 제어한다. The voltage regulator 300 is connected to the power input side to control the alternating current power input to the second winding 120 of the toroidal transformer 200 and to switch the current direction. Also, the magnitude of the step-down and step-up control voltages input to the second winding is controlled by converting the input power into a pulse width modulated (PWM) signal.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압조절부(300)는 제1 내지 제8 스위칭 소자(S1 내지 S8)와, 제1 내지 제8 다이오드(D1 내지 D8)를 포함하여 형성된다. 제1 및 제8 스위칭 소자(S1 및 S8)는 예컨대, BJT, Power MOSFET, IGBT 등이 이용될 수 있다.3, the voltage regulator 300 includes first to eighth switching elements S1 to S8 and first to eighth diodes D1 to D8. do. The first and eighth switching elements S1 and S8 may be, for example, a BJT, a power MOSFET, an IGBT, or the like.

먼저, 제1 내지 제4 스위칭 소자(S1 내지 S4)는 제2 권선의 일측에 연결된 제1 노드(a1)에서 P상 전원선 및 N상 전원선 사이에서의 전원 입출력을 제어하기 위해 설치된다. First, the first to fourth switching devices S1 to S4 are provided to control power input / output between the P-phase power source line and the N-phase power source line at the first node a1 connected to one side of the second winding.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 제1 및 제3 스위칭 소자(S1, S3)의 전류입력단이 제2 권선의 일측에 연결된 제1 노드(a1)에 연결되며, 제1 및 제3 스위칭 소자(S1, S3)의 전류출력단은 각각 전원 입력측의 일측 도선 예컨대, P상 전원선과, 타측 도선 예컨대, N상 전원선에 연결된다. 제1 및 제3 스위칭 소자(S1, S3)의 전류출력단에는 P상 전원선 및 N상 전원선으로 전류가 출력되도록 제1 및 제3 다이오드(D1, D3)이 직렬로 연결된다. 따라서 제1 및 제3 스위칭 소자(S1, S3)는 제2 권선의 일측으로 출력되는 전류를 각각 P상 전원선, N상 전원선으로 출력하는 기능을 할 수 있다. More specifically, the current input terminals of the first and third switching elements S1 and S3 are connected to a first node a1 connected to one side of the second winding, and the first and third switching elements S1 and S3 For example, a P-phase power supply line and a N-phase power supply line, respectively. The first and third diodes D1 and D3 are connected in series to the current output terminals of the first and third switching devices S1 and S3 so that current is output to the P-phase power source line and the N-phase power source line. Therefore, the first and third switching elements S1 and S3 can output the currents output to one side of the second winding to the P-phase power source line and the N-phase power source line, respectively.

제2 및 제4 스위칭 소자(S2, S4)는 각각 제1 및 제3 스위칭 소자(S1, S3)에 역방향으로 병렬 연결된다. 따라서 제2 및 제4 스위칭 소자(S2, S4)는 전류출력단이 제2 권선의 일측에 연결된 제1 노드(a1)에 연결되며 전류입력단이 P상 전원선 및 N상 전원선에 연결된다. 제2 및 제4 다이오드(D2, D4)는 제2 및 제4 스위칭 소자(S2, S4)의 전류입력단에 P상 전원선 및 N상 전원선으로부터 전류가 입력될 수 있도록 직렬로 연결된다. 따라서 제2 및 제4 스위칭 소자(S2, S4)는 각각 P상 전원선 및 N상 전원선으로부터 전원을 입력받아 제1 노드(a1)로 출력하는 기능을 한다. The second and fourth switching elements S2 and S4 are connected in parallel to the first and third switching elements S1 and S3, respectively. Therefore, the second and fourth switching devices S2 and S4 are connected to the first node a1 whose current output terminal is connected to one side of the second winding, and the current input terminal is connected to the P-phase power source line and the N-phase power source line. The second and fourth diodes D2 and D4 are connected in series so that current can be input from the P-phase power source line and the N-phase power source line to the current input terminals of the second and fourth switching devices S2 and S4. Accordingly, the second and fourth switching devices S2 and S4 receive power from the P-phase power source line and the N-phase power source line, respectively, and output the power to the first node a1.

제5 내지 제8 스위칭 소자(S5 내지 S8)는 제2 권선의 타측에 연결된 제2 노드(a2)에서 P상 전원선 및 N상 전원선 사이에서의 전원 입출력을 제어하기 위해 설치된다. The fifth to eighth switching elements S5 to S8 are provided to control power input / output between the P-phase power supply line and the N-phase power supply line at the second node a2 connected to the other side of the second winding.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 제5 및 제7 스위칭 소자(S5, S7)의 전류입력단이 제2 권선의 타측에 연결된 제2 노드(a2)에 연결되며, 제5 및 제7 스위칭 소자(S5, S7)의 전류출력단은 각각 P상 전원선과, N상 전원선에 연결된다. 제5 및 제7 스위칭 소자(S5, S7)의 전류출력단에는 P상 전원선 및 N상 전원선으로 전류가 출력되도록 제5 및 제7 다이오드(D5, D7)이 직렬로 연결된다. 따라서 제5 및 제7 스위칭 소자(S5, S7)는 제2 권선의 타측으로 출력되는 전류를 각각 P상 전원선, N상 전원선으로 출력하는 기능을 할 수 있다. More specifically, the current input terminals of the fifth and seventh switching elements S5 and S7 are connected to the second node a2 connected to the other side of the second winding, and the fifth and seventh switching elements S5 and S7 ) Are connected to the P-phase power supply line and the N-phase power supply line, respectively. The fifth and seventh diodes D5 and D7 are connected in series to the current output terminals of the fifth and seventh switching elements S5 and S7 such that current is output to the P-phase power supply line and the N-phase power supply line. Therefore, the fifth and seventh switching elements S5 and S7 can function to output the current output to the other side of the second winding to the P-phase power source line and the N-phase power source line, respectively.

제6 및 제8 스위칭 소자(S6, S8)는 각각 제5 및 제7 스위칭 소자(S5, S7)에 역방향으로 병렬 연결된다. 따라서 제6 및 제8 스위칭 소자(S6, S8)는 전류출력단이 제2 권선의 타측에 연결된 제2 노드(a2)에 연결되며 전류입력단이 P상 전원선 및 N상 전원선에 연결된다. 제6 및 제8 다이오드(D6, D8)는 제6 및 제8 스위칭 소자(S6, S8)의 전류입력단에 P상 전원선 및 N상 전원선으로부터 전류가 입력될 수 있도록 직렬로 연결된다. 따라서 제6 및 제8 스위칭 소자(S6, S8)는 각각 P상 전원선 및 N상 전원선으로부터 전원을 입력받아 제2 노드(a2)로 출력하는 기능을 한다. The sixth and eighth switching elements S6 and S8 are connected in parallel in the reverse direction to the fifth and seventh switching elements S5 and S7, respectively. Therefore, the sixth and eighth switching elements S6 and S8 are connected to the second node a2 whose current output terminal is connected to the other side of the second winding, and the current input terminal is connected to the P-phase power source line and the N-phase power source line. The sixth and eighth diodes D6 and D8 are connected in series so that current can be input from the P-phase power supply line and the N-phase power supply line to the current input terminals of the sixth and eighth switching devices S6 and S8. Therefore, the sixth and eighth switching elements S6 and S8 receive power from the P-phase power source line and the N-phase power source line, respectively, and output the power to the second node a2.

제1 내지 제8 스위칭 소자(S1 내지 S8)은 제어부(500)에 연결되어 동작이 제어되며, 포토커플러(Photo Coupler, PC)(미도시) 등과 같이 전기적으로 절연된 소자를 이용하여 제어부(500)로부터 전기적으로 절연된 신호를 받을 수도 있게 연결된다. The first to eighth switching elements S1 to S8 are connected to the control unit 500 to be controlled in operation and are controlled by the control unit 500 using an electrically insulated element such as a photo coupler Lt; RTI ID = 0.0 > electrically < / RTI >

따라서 제어부(500)는 제3 및 제6 스위칭 소자(S3 및 S6)와 제4 및 제5 스위칭 소자(S4 및 S5)의 온/오프(ON/OFF) 제어에 의해 상기 제2 권선측에 상기 제1 권선측과 180ㅀ역상인 전류를 흘려서 제1 권선(110)측의 출력전압을 승압시키거나, 제1 및 제8 스위칭 소자(S1 및 S8)와 제2 및 제7 스위칭 소자(S2 및 S7)의 온/오프(ON/OFF) 제어에 의해 상기 제2 권선측에 상기 제1 권선측과 동상인 전류를 흘려서 제1 권선(110)측의 출력전압을 강압시킬 수 있다.Therefore, the controller 500 controls the ON / OFF control of the third and sixth switching elements S3 and S6 and the fourth and fifth switching elements S4 and S5, The output voltage of the first winding 110 side is increased by flowing a current 180 times in phase with the first winding side or the first and eighth switching elements S1 and S8 and the second and seventh switching elements S2 and S3 are turned on, The output voltage on the side of the first winding 110 can be reduced by flowing a current in the same phase as the first winding side to the second winding side by ON / OFF control of the second winding S7.

도 3 에 도시된 전압조절부(300)의 승압 및 강압시의 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The operation of the voltage regulator 300 shown in FIG. 3 at the time of step-up and step-down will be described in detail.

본 발명의 실시예에 의하면, 승압 모드인 경우에는, 제2 권선(120)에 제1 권선(110)과 반대되는 위상의 전류가 흐르도록 제어한다. 단자 P로부터 입력되는 제1 권선(110)측을 기준으로 볼 때, 도 3에서 승압인 경우에는 제1 권선(110)측 입력단의 교류전류의 위상이 '+' 인 경우 또는 '-'인 경우에 따라 달리 동작한다. According to the embodiment of the present invention, in the step-up mode, control is performed so that a current having a phase opposite to that of the first winding 110 flows through the second winding 120. 3, when the phase of the alternating current at the input terminal of the first winding 110 is '+' or '-' when the phase of the first winding 110 inputted from the terminal P is taken as a reference, .

입력단을 통해 제1 권선(110)측에 입력되는 입력 교류전원 P상이 '+' 위상일 경우, 제어부(500)는 제3 및 제6 스위칭 소자(S3 및 S6)를 온(ON)하여 제6 다이오드(D6)를 통하여 입력된 P상의 반주기 '+' 위상의 전류가 제6 스위칭 소자(S6) -> 제2 인덕터(L2) -> 제2 권선(120) -> 제1 인덕터(L1) -> 제3 스위칭 소자(S3) -> 제3 다이오드(D3)를 거쳐 N상으로 흐르게 제어하다. 이때 제1 권선(110)측의 출력전압을 조절하기 위하여 제어부(500)는 제6 스위칭 소자(S6)에 펄스폭변조(PWM) 신호를 송출하며, 펄스폭변조(PWM) 온(ON) 신호가 제6 스위칭 소자(S6)의 단락(short) 상태임을 가정할 때 온(ON)되는 폭이 클수록 제1 권선(110)을 통하여 출력되는 전압이 높아지게 된다.The control unit 500 turns on the third and sixth switching elements S3 and S6 to turn on the sixth and sixth switching elements S3 and S6 when the input AC power P input to the first winding 110 side through the input terminal is in the ' The phase of the half-phase '+' phase input through the diode D6 is applied to the sixth switching element S6, the second inductor L2, the second winding 120, the first inductor L1, The third switching element S3, and the third diode D3. At this time, in order to adjust the output voltage on the first winding 110 side, the controller 500 sends a pulse width modulation (PWM) signal to the sixth switching element S6, and a pulse width modulation (PWM) The voltage output through the first winding 110 becomes higher as the width of the sixth switching element S6 is shortened.

또한, 제어부(500)에서는 제6 스위칭 소자(S6)가 작동하는 동안 제6 스위칭 소자(S6)에 병렬 연결된 제5 스위칭 소자(S5)를 온(ON)시킴으로써 제5 스위칭 소자(S5)를 통하여 제6 스위칭 소자(S6)의 펄스폭변조(PWM) 동작 시 발생하는 역기전력을 교류 입력전원 P상으로 피드백(feedback)한다. 이로 인해 역기전력에 의해 발생하는 전기적 충격이 해소되며 역기전력이 입력 전원 즉, P상 전원으로 환류되므로 전력 손실을 절감할 수 있다. The controller 500 turns on the fifth switching device S5 connected in parallel with the sixth switching device S6 during the operation of the sixth switching device S6 so that the fifth switching device S5 is turned on Feedback of the counter electromotive force generated during the pulse width modulation (PWM) operation of the sixth switching element S6 to the AC input power source P is performed. As a result, the electric shock caused by the back electromotive force is solved and the back electromotive force is returned to the input power, that is, the P phase power, so that the power loss can be reduced.

제어부(500)는 P상이 '+' 위상인 조건에서의 승압 동작시 작동하는 제3, 제5, 제6 스위칭 소자(S3, S5, S6)을 제외한 제1, 제2, 제4 제7, 제8 스위칭 소자(S1, S2, S4, S7, S8)는 오프(OFF) 상태를 유지시킨다.The control unit 500 may control the first, second, fourth, fifth, sixth, and seventh switching elements S3, S5, and S6 except for the third, fifth, and sixth switching elements S3, The eighth switching elements S1, S2, S4, S7, and S8 maintain the OFF state.

입력단을 통해 제1 권선(110)측에 입력되는 교류전원 P상이 '-' 위상인 경우, 즉 교류전원에서 N상의 위상이 '+'일 경우, 제어부(500)는 제4 및 제5 스위칭 소자(S4 및 S5)를 온(ON)하여 제4 다이오드(D4)를 통하여 입력된 N상의 반주기 '+' 위상의 전류가 제4 스위칭 소자(S4) -> 제1 인덕터(L1) -> 제2 권선(120) -> 제2 인덕터(L2) -> 제5 스위칭 소자(S5) -> 제5 다이오드(D5)를 거쳐 P상으로 흐르게 제어한다. 이때 제1 권선(110)측의 출력전압을 조절하기 위하여 제어부(500)는 제4 스위칭 소자(S4)에 펄스폭변조(PWM) 신호를 송출하며, 펄스폭변조(PWM) 온(ON) 신호가 제4 스위칭 소자(S4)의 단락(short) 상태임을 가정할 때 온(ON)되는 폭이 클수록 제1 권선(110)을 통하여 출력되는 전압이 높아지게 된다.When the phase of the AC power P input to the first winding 110 through the input terminal is '-' phase, that is, when the phase of the N phase is '+' in the AC power source, the controller 500 controls the fourth and fifth switching elements Phase of the Nth phase input through the fourth diode D4 is turned on by the fourth switching element S4, the first inductor L1, the second inductor L1, And then flows to the P phase through the winding 120 -> the second inductor L2 -> the fifth switching element S5 -> the fifth diode D5. At this time, the controller 500 sends a pulse width modulation (PWM) signal to the fourth switching element S4 to adjust the output voltage of the first winding 110, and a pulse width modulation (PWM) The voltage output through the first winding 110 becomes higher as the width of the fourth switching element S4 is short.

또한, 제어부(500)에서는 제4 스위칭 소자(S4)가 작동하는 동안 제4 스위칭 소자(S4)에 병렬 연결된 제3 스위칭 소자(S3)를 온(ON)시킴으로써 제4 스위칭 소자(S4)의 펄스폭변조(PWM) 동작시 발생하는 역기전력을 교류 입력전원 N상으로 피드백(feedback)한다. In addition, the controller 500 turns on the third switching device S3 connected in parallel to the fourth switching device S4 during the operation of the fourth switching device S4 to turn on the pulse of the fourth switching device S4 Feedback of the counter electromotive force generated in the width modulation (PWM) operation to the AC input power source N is performed.

제어부는 N상이 '+' 위상인 조건에서의 승압 동작시 작동하는 제3, 제4, 제5 스위칭 소자(S3, S4, S5)을 제외한 나머지 스위칭 소자는 오프(OFF) 상태를 유지한다. The control unit maintains the OFF state of the remaining switching elements except for the third, fourth and fifth switching elements S3, S4 and S5 which operate in the step-up operation under the condition that the N phase is in the '+' phase.

다음으로 강압 모드인 경우, 제2 권선(120)에 제1 권선(110)과 동일한 위상의 전류가 흐르도록 제어한다. 강압인 경우와 같이, 단자 P로부터 입력되는 제1 권선(110)측을 기준으로 볼 때, 제1 권선(110)측 입력단의 교류전류의 위상이 '+' 인 경우 또는 '-'인 경우에 따라 달리 동작한다. Next, in the step-down mode, control is performed so that a current having the same phase as that of the first winding 110 flows through the second winding 120. When the phase of the alternating current on the input side of the first winding 110 is '+' or '-' when viewed from the side of the first winding 110 input from the terminal P, It operates differently.

입력단을 통해 제1 권선(110)측으로 입력되는 입력 교류전원 P상이 '+' 위상일 경우, 제어부(500)는 제2 및 제7 스위칭 소자(S2 및 S7)를 온(ON)하여 제2 다이오드(D2)를 통하여 입력된 P상의 반주기 '+' 위상의 전류가 제2 스위칭 소자(S2) -> 제1 인덕터(L1) -> 상기 제2 권선(120) -> 제2 인덕터(L2) -> 제7 스위칭 소자(S7) -> 제7 다이오드(D7)를 거쳐 N상으로 흐르게 제어한다. 이때 제1 권선(110)측의 출력전압을 조절하기 위하여 제어부(500)는 제2 스위칭 소자(S2)에 펄스폭변조(PWM) 신호를 송출하며, 펄스폭변조(PWM) 온(ON) 신호가 제2 스위칭 소자(S2)의 단락(short) 상태임을 가정할 때 온(ON)되는 폭이 클수록 제1 권선(110)을 통하여 출력되는 전압이 높아지게 된다.The control unit 500 turns on the second and seventh switching devices S2 and S7 to turn on the second diode 701 when the input AC power P input to the first winding 110 side through the input terminal is in the ' The phase of the half-phase '+' phase input through the second inductor L2 is inputted through the second switching element S2, the first inductor L1, the second inductor 120, the second inductor L2, > The seventh switching element S7 -> the seventh diode D7, and controls it to flow to the N phase. At this time, the controller 500 sends a pulse width modulation (PWM) signal to the second switching element S2 to adjust the output voltage of the first winding 110, and a pulse width modulation (PWM) The voltage output through the first winding 110 becomes higher as the width of the second switching element S2 is shortened.

또한, 제어부(500)에서는 제2 스위칭 소자(S2)가 작동하는 동안 제2 스위칭 소자(S2)에 병렬 연결된 제1 스위칭 소자(S1)를 온(ON)시킴으로써 제2 스위칭 소자(S2)의 펄스폭변조(PWM) 동작시 발생하는 역기전력을 교류 입력전원 N상으로 피드백(feedback)한다. The controller 500 turns on the first switching element S1 connected in parallel with the second switching element S2 during the operation of the second switching element S2 so that the pulse of the second switching element S2 Feedback of the counter electromotive force generated in the width modulation (PWM) operation to the AC input power source N is performed.

제어부는 P상이 '+' 위상인 조건에서의 강압 동작시 작동하는 제1, 제2 및 제7 스위칭 소자(S1, S2, S7)를 제외한 나머지 스위칭 소자는 오프(OFF) 상태를 유지시킨다. The control unit keeps the other switching elements except the first, second, and seventh switching elements S1, S2, and S7 operating in the step-down operation under the condition that the P phase is in the '+' phase.

입력단을 통해 제1 권선(110)측으로 입력되는 교류전원 P상이 '-' 위상 즉, N상의 위상이 '+'인 경우, 제어부(500)는 제1 및 제8 스위칭 소자(S1 및 S8)를 온(ON)하여 제8 다이오드(D8)를 통하여 입력된 N상의 반주기 '+' 위상의 전류가 제8 스위칭 소자(S8) -> 제2 인덕터(L2) -> 제2 권선(120) -> 제1 인덕터(L1) -> 제1 스위칭 소자(S1) -> 제1 다이오드(D1)를 거쳐 P상으로 흐르게 되며, 이때 제1 권선(110)측의 출력전압을 조절하기 위하여 제어부(500)는 제8 스위칭 소자(S8)에 펄스폭변조(PWM) 신호를 송출하며, 펄스폭변조(PWM) 온(ON) 신호가 제8 스위칭 소자(S8)의 단락(short) 상태임을 가정할 때 온(ON)되는 폭이 클수록 제1 권선(110)을 통하여 출력되는 전압이 높아지게 된다.The controller 500 controls the first and eighth switching elements S1 and S8 when the phase of the AC power P input to the first winding 110 through the input terminal is' The phase of the half-phase '+' phase input through the eighth diode D8 is turned on by the eighth switching element S8, the second inductor L2, the second winding 120, The current flows to the P phase via the first inductor L1, the first switching element S1 and the first diode D1. At this time, the controller 500 controls the output voltage of the first winding 110, (PWM) signal to the eighth switching device S8, and when the pulse width modulation (PWM) ON signal is a short state of the eighth switching device S8, The greater the voltage that is output through the first winding 110 becomes.

또한, 제어부(500)에서는 제8 스위칭 소자(S8)가 작동하는 동안 제8 스위칭 소자(S8)에 병렬 연결된 제7 스위칭 소자(S7)를 온(ON)시킴으로써 제8 스위칭 소자(S8)의 펄스폭변조(PWM) 동작시 발생하는 역기전력을 교류 입력전원 N상으로 피드백(feedback)한다. The controller 500 turns on the seventh switching device S7 connected in parallel with the eighth switching device S8 during the operation of the eighth switching device S8 so that the pulse of the eighth switching device S8 Feedback of the counter electromotive force generated in the width modulation (PWM) operation to the AC input power source N is performed.

제어부(500)는 N상이 '+' 위상인 조건에서의 강압 작동시 동작하는 제1, 제7, 제8(S1, S7, S8)을 제외한 나머지 스위칭 소자는 오프(OFF) 상태를 유지시킨다. The control unit 500 maintains the OFF state of the other switching elements except for the first, seventh, and eighth (S1, S7, S8) operating in the step-down operation under the condition that the N phase is in the '+' phase.

한편, 승압 및 강압의 각 모드에서 P상과 N상의 위상(+/-)을 판별하기 위하여 제어부(500)는 P상 및 N상 전원이 반파 정류되어 출력되는 제2 다이오드(또는 제6 다이오드(D6)) 및 제4 다이오드(D4)(또는 제8 다이오드(D8))의 출력 신호를 입력받는다. P상이 '+' 위상일 때는 제2 다이오드(D2)와 제6 다이오드(D6)에서 '+'신호가 발생하며, N상이 '+'일 때는 제4 다이오드(D4)와 제8 다이오드(D8)에서 '+'신호가 발생하므로, 제어부(500)는 이를 토대로 P상과 N상의 위상(+/-)을 판별하여 제1 내지 제8 스위칭 소자(S1 내지 S8)의 동작을 제어할 수 있다. Meanwhile, in order to discriminate the phase (+/-) of the P phase and the N phase in the respective modes of the step-up and step-down, the controller 500 includes a second diode (or a sixth diode D6) and the fourth diode D4 (or the eighth diode D8). + 'Phase, a' + 'signal is generated in the second diode D2 and the sixth diode D6 when the P phase is' + ', and a fourth diode D4 and an eighth diode D8 are generated when the N phase is' The control unit 500 can control the operation of the first to eighth switching devices S1 to S8 by discriminating the phase (+/-) of the P phase and the N phase based on the '+' signal.

전압평활부(400)는 제2 권선(120)의 양단과 전압 조절부(300) 사이에 연결된다. 전압평활부(400)는 도 3 에 도시된 바와 같이 제2 권선(120)에 병렬로 연결된 커패시터(C)와, 커패시터(C)의 일단으로 일단이 연결된 1제1 인덕터(L1)와, 커패시터(C)의 타단으로 일단이 연결된 제2 인덕터(L2)를 포함한다. 제1 인덕터(L1)는 제1 노드(a1)와 제3 노드(a3) 사이에 위치하고, 커패시터(C)는 제2 노드(a2)와 제4 노드(a4) 사이에 위치한다. 따라서, 교류전류의 위상에 제1 인덕터(L1)-커패시터(C) 또는 제2 인덕터(L2)-커패시터(C)가 LC필터로서 기능을 한다. 전압평황부(400)는 전압조절부(300)에 의해 만들어진 PWM 전압을 평활하여 안정화된 교류파형으로 제2 권선(120)에 입력되도록 한다. The voltage smoothing unit 400 is connected between both ends of the second winding 120 and the voltage regulator 300. 3, the voltage smoothing unit 400 includes a capacitor C connected in parallel to the second winding 120, a first inductor L1 connected at one end to the one end of the capacitor C, And a second inductor L2 whose one end is connected to the other end of the capacitor C. The first inductor L1 is located between the first node a1 and the third node a3 and the capacitor C is located between the second node a2 and the fourth node a4. Therefore, the first inductor (L1) -capacitor (C) or the second inductor (L2) -capacitor (C) functions as an LC filter in the phase of the alternating current. The voltage smoothing unit 400 smoothes the PWM voltage generated by the voltage regulator 300 and inputs the stabilized AC waveform to the second winding 120.

제어부(500)는 출력전원 측정부(200)로부터 측정된 출력전압(Vo)을 사용자가 기설정한 기준설정전압(Vref)과 비교하여, 그 결과에 따라 전압조절부(300)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 제어부(500) ATmega, PIC 등과 같은 마이크로프로세서로 구성될 수 있다. The control unit 500 compares the measured output voltage V o from the output power measurement unit 200 with the reference set voltage V ref preset by the user and controls the operation of the voltage regulator 300 according to the result As shown in FIG. The controller 500 may be configured with a microprocessor such as ATmega, PIC, and the like.

여기서, 기준설정전압(Vref)은 사용자가 원하는 출력전압으로, 제어부(500) 자체에 내장된 메모리에 미리 저장해 두거나, 별도의 설정부(600)를 통하여 설정하여 제어부(500)에 입력될 수 있도록 할 수 있다.The reference set voltage V ref may be stored in advance in a memory built in the control unit 500 itself or may be set in a separate setting unit 600 and input to the control unit 500 .

제어부(500)는 기설정된 기준설정전압(Vref)과 출력전원 측정부(200)에 의해 측정된 출력전압(Vo)을 비교하여 승압 또는 강압의 필요성 여부를 판단한 후, 전압조절부(300)로의 전원 입력 여부를 단속하며, 전압조절부(300)에서 작동될 PWM 제어 폭을 결정하고, 이에 대응되는 PWM 제어신호로 전압조절부(300)의 제1 및 제8 스위칭 소자(S1 및 S8)를 제어한다.The control unit 500 compares the preset reference set voltage V ref with the output voltage V o measured by the output power measuring unit 200 to determine whether the voltage is to be increased or decreased, And determines the PWM control width to be operated by the voltage regulator 300 and outputs the PWM control signal to the first and eighth switching elements S1 and S8 of the voltage regulator 300 ).

본 발명의 실시예에 의하면 설정부(600)를 더 포함한다. 설정부(600)는 사용자가 제1 권선(110)의 출력단으로 출력을 원하는 전압값 즉, 기준설정전압(Vref)을 설정하거나 현재시간, 시간대에 따라 출력전압을 달리 설정할 경우 해당 시간과 해당 시간의 전압값 등을 설정할 수 있게 한다. 설정부(600)는 각종 설정값을 입력 키나 스위치류, 가변저항 등의 장치를 이용하여 직접 입력하거나, 외부로부터 유/무선 통신(예컨대, RS485, RS232C, WiFi, CDMA 통신 등) 수단을 통하여 원격으로 입력받을 수 있도록 구성되며, 이를 통하여 입력된 설정값을 제어부(500)로 송출한다.According to an embodiment of the present invention, the setting unit 600 is further included. The setting unit 600 sets the voltage value desired to be output to the output terminal of the first winding 110, that is, the reference set voltage V ref , or sets the output voltage corresponding to the corresponding time The voltage value of the time, and the like can be set. The setting unit 600 may directly input various setting values by using an input key, a switch, a variable resistor, or the like, or may be connected to a remote unit through external / external communication (for example, RS485, RS232C, WiFi, And transmits the input set values to the control unit 500. [0034] FIG.

본 발명의 실시예에 의하면 표시부(700)를 더 포함한다. 표시부(700)는 제어부(500)의 제어신호에 따라 출력전원 측정부(200)로부터 측정된 출력전원을 비롯하여, 입력 전원, 현재 시각, 현재 시간 또는 현재 설정값 등 절전상태 등에 관한 정보를 시각적으로 디스플레이하는 기능을 수행한다. 이러한 표시부(700)는, 입력된 영상 신호를 디스플레이할 수 있는 액정 표시소자(LCD, Liquid Crystal Display), 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode) 또는 플라즈마 디스플레이(PDP, Plasma Display Panel) 등의 영상 표시모듈로 구성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the display unit 700 is further included. The display unit 700 visually displays information on the output power measured from the output power measuring unit 200 according to the control signal of the controller 500 and information on the power saving state such as the input power, the current time, the current time, And performs a display function. The display unit 700 may include a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), or a plasma And a display module such as a display (PDP, Plasma Display Panel).

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 출력 전압 조정기를 개략적으로 도시한 부분 회로도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 출력 전압 조정기는, 전압조절부(300')를 제외한 모든 구성요소들은 전술한 본 발명의 일 실시예와 동일하다.4 is a partial circuit diagram schematically showing an output voltage regulator according to another embodiment of the present invention. The output voltage regulator according to another embodiment of the present invention is the same as the above-described embodiment of the present invention except for the voltage regulator 300 '.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압조절부(300')는 제1 내지 제4 스위칭 소자(S1 및 S4)와, 제1 내지 제4 다이오드(D1 내지 D4), 제1 내지 제8 전력제어 반도체소자(SR1 내지 SR8)를 포함하여 구성된다. 여기서 제1 및 제8 전력제어 반도체소자(SR1 및 SR8)는 예컨대, BJT, Power MOSFET, IGBT 등이 이용될 수 있다.Referring to FIG. 4, the voltage regulator 300 'according to another embodiment of the present invention includes first to fourth switching elements S1 and S4, first to fourth diodes D1 to D4, To 8th power control semiconductor devices (SR1 to SR8). The first and eighth power control semiconductor devices SR1 and SR8 may be, for example, a BJT, a power MOSFET, an IGBT, or the like.

먼저, 제1 내지 제 4 스위칭 소자(S1 내지 S4)의 연결 관계를 살펴본다.First, the connection relationship of the first to fourth switching elements S1 to S4 will be described.

제1 스위칭 소자(S1)와 제2 스위칭 소자(S2)가 서로 역방향으로 병렬 연결되는 데, 제1 스위칭 소자(S1)의 전류입력단 및 제2 스위칭 소자(S2)의 전류출력단이 제1 공통노드(CN1)에 연결되고, 제1 스위칭 소자(S1)의 전류출력단 및 제2 스위칭 소자(S2)의 전류입력단이 전원입력측의 일측 도선 예컨대 P상 전원선에 연결된다. 이때 제1 스위칭 소자(S1)의 전류출력단에는 제1 다이오드(D1)가 P상 전원선으로 전류가 출력되도록 직렬 연결되며, 제2 스위칭 소자(S2)의 전류입력단에는 제2 다이오드(D2)가 P상 전원선으로부터 전류가 입력되도록 직렬 연결된다. 제1 및 제2 스위칭 소자(S1, S2)는 제1 공통노드(CN1)와 P상 전원선의 사이의 전원 입출력을 제어한다. The first input terminal of the first switching element S1 and the current output terminal of the second switching element S2 are connected in parallel to each other in the first common node And the current output terminal of the first switching device S1 and the current input terminal of the second switching device S2 are connected to one side lead of the power input side, for example, a P-phase power source line. In this case, the first diode D1 is serially connected to the P-phase power supply line and the second diode D2 is connected to the current output terminal of the first switching device S1. And a series connection is made so that current is input from the P-phase power line. The first and second switching elements S1 and S2 control the power input / output between the first common node CN1 and the P-phase power supply line.

제3 스위칭 소자(S3)와 제4 스위칭 소자(S4)가 서로 역방향으로 병렬 연결되는 데, 제3 스위칭 소자(S3)의 전류입력단 및 제4 스위칭 소자(S4)의 전류출력단이 제2 공통노드(CN2)에 연결되고, 제3 스위칭 소자(S3)의 전류출력단 및 제4 스위칭 소자(S4)의 전류입력단이 전원입력측의 타측 도선 예컨대 N상 전원선에 연결된다. 이때 제3 스위칭 소자(S3)의 전류출력단에는 제3 다이오드(D3)가 N상 전원선으로 전류가 출력되도록 직렬 연결되며, 제4 스위칭 소자(S4)의 전류입력단에는 제4 다이오드(D4)가 N상 전원선으로부터 전류가 입력되도록 직렬 연결된다. 제3 및 제4 스위칭 소자(S3, S4)는 제2 공통노드(CN2)와 N상 전원선의 사이의 전원 입출력을 제어한다. The third switch S3 and the fourth switch S4 are connected in parallel to each other in the reverse direction. The current input terminal of the third switch S3 and the current output terminal of the fourth switch S4 are connected to the second common node S3, And the current output terminal of the third switching device S3 and the current input terminal of the fourth switching device S4 are connected to the other power line on the power input side, for example, the N-phase power line. In this case, the third diode D3 is serially connected to the current output terminal of the third switching device S3 so that the current is outputted to the N-phase power source line, and the fourth diode D4 is connected to the current input terminal of the fourth switching device S4 It is connected in series so that current is input from the N phase power line. The third and fourth switching elements S3 and S4 control the power input / output between the second common node CN2 and the N-phase power supply line.

제1 공통노드(CN1)와 제1 노드(a1) 또는 제2 노드(a2) 사이, 제2 공통노드(CN1)와 제1 노드(a1) 또는 제2 노드(a2) 사이에는 제1 공통노드(CN1) 또는 제2공통노드(CN2)로 입력된 P상 전원 또는 N상 전원이 제1 또는 제2 노드(a1 또는 a2)로 입력되어 제2 권선을 거친 후 제2 공통노드(CN2) 또는 제1 공통노드(CN2)로 출력되도록 전류 흐름을 제어하기 위한 제1 내지 제8 전력제어 반도체소자(SR1 내지 SR8)가 구비된다. A first common node CN1 is connected between the first node a1 or the second node a2 and between the second common node CN1 and the first node a1 or the second node a2, Phase power or N-phase power input to the first common node CN1 or the second common node CN2 is input to the first or second node a1 or a2, passes through the second coil, First to eighth power control semiconductor elements SR1 to SR8 for controlling current flow to be output to the first common node CN2 are provided.

구체적으로, 제1 전력제어 반도체소자(SR1)는 전류입력단이 제1 노드(a1)에 전류출력단이 제1 공통노드(CN1)에 연결되고, 제2 전력제어 반도체소자(SR2)는 전류출력단이 제1 노드(a1)에, 전류출력단이 제1 공통노드(CN1)에 연결되도록, 제1 및 제2 전력제어 반도체소자(SR1, SR2)는 역방향으로 서로 병렬 연결된다. Specifically, the first power control semiconductor element SR1 has a current input terminal connected to a first node a1, a current output terminal connected to a first common node CN1, and a second power control semiconductor element SR2 connected to a current output terminal The first and second power control semiconductor elements SR1 and SR2 are connected in parallel to each other in the reverse direction so that the current output terminal is connected to the first common node CN1 at the first node al.

그리고, 제3 전력제어 반도체소자(SR3)는 전류입력단이 제1 노드(a1)에, 전류출력단이 제2 공통노드(CN2)에 연결되고, 제4 전력제어 반도체소자(SR4)는 전류출력단이 제1 노드(a1)에, 전류출력단이 제2 공통노드(CN2)에 연결되도록, 제3 및 제4 전력제어 반도체소자(SR3, SR4)가 서로 역방향으로 병렬 연결된다. The third power control semiconductor element SR3 has a current input terminal connected to the first node a1 and a current output terminal connected to the second common node CN2. The fourth power control semiconductor element SR4 has a current output terminal The third and fourth power control semiconductor elements SR3 and SR4 are connected in parallel to each other in the opposite direction so that the current output terminal is connected to the second common node CN2 at the first node al.

그리고, 제5 전력제어 반도체소자(SR5)는 전류입력단이 제2 노드(a2)에, 전류출력단이 제1 공통노드(CN1)에 연결되고, 제6 전력제어 반도체소자(SR2)는 전류출력단이 제2 노드(a2)에 전류입력단이 제1 공통노드(CN1)에 연결되도록, 제5 및 제6 전력제어 반도체소자(SR5, SR6)는 역방향으로 서로 병렬 연결된다. The fifth power control semiconductor element SR5 has a current input terminal connected to the second node a2, a current output terminal connected to the first common node CN1, a sixth power control semiconductor element SR2 connected to the current output terminal The fifth and sixth power control semiconductor elements SR5 and SR6 are connected in parallel to each other in the reverse direction so that the current input terminal is connected to the first node CN1 at the second node a2.

그리고, 제7 전력제어 반도체소자(SR7)는 전류입력단이 제2 노드(a2)에 전류출력단이 제2 공통노드(CN2)에 연결되고, 제8 전력제어 반도체소자(SR8)는 전류출력단이 제2 노드(a2)에, 전류출력단이 제2 공통노드(CN2)에 연결되도록, 제7 및 제8 전력제어 반도체소자(SR7, SR8)가 역방향으로 서로 병렬 연결된다. The seventh power control semiconductor element SR7 has a current input terminal connected to the second node a2 and a current output terminal connected to the second common node CN2. The seventh and eighth power control semiconductor elements SR7 and SR8 are connected in parallel to each other in the reverse direction so that the current output terminal is connected to the second node a2 at the second common node CN2.

이러한 도 4 에 도시된 전압조절부(300') 구성에 따른 동작을 살펴보면 다음과 같다. The operation of the voltage regulator 300 'shown in FIG. 4 will be described below.

승압 모드인 경우, 제2 권선(120)에 흐르는 전류가 제1 권선(110)측에 흐르는 전류와 역상이 되도록 전류 흐름이 제어된다. In the step-up mode, the current flow is controlled so that the current flowing in the second winding 120 is opposite to the current flowing in the first winding 110 side.

먼저, 입력단을 통해 제1 권선(110)측으로 입력되는 교류전원 P상이 '+' 위상일 경우, 제어부(500)는 제2 및 제3 스위칭 소자(S2 및 S3)와 제3 및 제6 전력제어 반도체소자(SR3 및 SR6)를 온(ON)하여 제2 다이오드(D2)를 통하여 입력된 P상의 반주기 '+' 위상의 전류가 제2 스위칭 소자(S2) -> 제6 전력제어 반도체소자(SR6) -> 제2 인덕터(L2) -> 제2 권선(120) -> 제1 인덕터(L1) -> 제3 전력제어 반도체소자(SR3) -> 제3 스위칭 소자(S3) -> 제3 다이오드(D3)를 거쳐 N상으로 흐르게 제어한다. 이때 제1 권선(110)측의 출력전압을 조절하기 위하여 제어부(500)는 제2 스위칭 소자(S2)에 펄스폭변조(PWM) 신호를 송출하며, 펄스폭변조(PWM) 온(ON) 신호가 제2 스위칭 소자(S2)의 단락(short) 상태임을 가정할 때 온(ON)되는 폭이 클수록 제1 권선(110)을 통하여 출력되는 전압이 높아지게 된다.When the AC power P input to the first winding 110 through the input terminal is a positive phase, the controller 500 controls the second and third switching elements S2 and S3 and the third and sixth power control The semiconductor elements SR3 and SR6 are turned on so that the current of the half-cycle '+' phase inputted through the second diode D2 flows through the second switching element S2 and the sixth power control semiconductor element SR6 ) -> second inductor L2 -> second winding 120 -> first inductor L1 -> third power control semiconductor device SR3 -> third switching device S3 -> third diode (D3) to the N phase. At this time, the controller 500 sends a pulse width modulation (PWM) signal to the second switching element S2 to adjust the output voltage of the first winding 110, and a pulse width modulation (PWM) The voltage output through the first winding 110 becomes higher as the width of the second switching element S2 is shortened.

또한, 제어부(500)에서는 제2 스위칭 소자(S2)가 작동하는 동안 병렬 연결된 제1 스위칭 소자(S1) 및 제6 전력제어 반도체소자(SR6)에 병렬연결된 제5 전력제어 반도체소자(SR5)를 온(ON)시킴으로써 제2 스위칭 소자(S2)의 펄스폭변조(PWM) 동작에 의하여 발생하는 역기전력 교류 입력전원 P상으로 피드백(feedback)한다. The controller 500 controls the first switching device S1 and the fifth power control semiconductor device SR5 connected in parallel to the sixth power control semiconductor device SR6 while the second switching device S2 is operated. Feedback to the counter electromotive force AC input power P generated by the pulse width modulation (PWM) operation of the second switching element S2 by turning on the ON state.

P상이 '+' 위상인 조건에서의 승압 동작시 작동하는 제1 내지 제3 스위칭 소자(S1 내지 S3) 및 제3, 제5, 제6 전력제어 반도체소자(SR3, SR5, SR6)를 제외한 나머지 스위칭 소자 및 전력제어 반도체소자는 OFF 상태를 유지한다. The first to third switching elements S1 to S3 and the third, fifth, and sixth power control semiconductor elements SR3, SR5, and SR6 that operate during the voltage step-up operation under the condition that the P phase is '+' The switching element and the power control semiconductor element maintain the OFF state.

입력단을 통해 제1 권선(110)측으로 입력되는 교류전원 P상이 '-' 위상 즉, N상의 위상이 '+'인 경우, 제어부(500)는 제1 및 제4 스위칭 소자(S1, S4)와 제4 및 제5 전력제어 반도체소자(SR4, SR5)를 온(ON)하여 제4 다이오드(D4)를 통하여 입력된 N상의 반주기 '+' 위상의 전류가 제4 스위칭 소자(S4) -> 제4 전력제어 반도체소자(SR4) -> 제1 인덕터(L1) -> 제2 권선(120) -> 제2 인덕터(L2) -> 제5 전력제어 반도체소자(SR5) -> 제1 스위칭 소자(S1) -> 제1 다이오드(D1)를 거쳐 P상으로 흐르게 제어한다. 이때 제1 권선(110)측의 출력전압을 조절하기 위하여 제어부(500)는 제4 스위칭 소자(S4)에 펄스폭변조(PWM) 신호를 송출하며, 펄스폭변조(PWM) 온(ON) 신호가 제4 스위칭 소자(S4)의 단락(short) 상태임을 가정할 때 온(ON)되는 폭이 클수록 제1 권선(110)을 통하여 출력되는 전압이 높아지게 된다.The controller 500 controls the first and fourth switching elements S1 and S4 and the first and second switching elements S1 and S4 when the phase of the AC power P input to the first winding 110 through the input terminal is' The fourth and fifth power control semiconductor elements SR4 and SR5 are turned on so that the current of the half period of the N phase inputted through the fourth diode D4 flows through the fourth switching element S4 4 power control semiconductor device SR4 -> first inductor L1 -> second winding 120 -> second inductor L2 -> fifth power control semiconductor device SR5 -> first switching device S1) -> the first diode (D1). At this time, the controller 500 sends a pulse width modulation (PWM) signal to the fourth switching element S4 to adjust the output voltage of the first winding 110, and a pulse width modulation (PWM) The voltage output through the first winding 110 becomes higher as the width of the fourth switching element S4 is short.

또한, 제어부(500)에서는 제4 스위칭 소자(S4)가 작동하는 동안 병렬 연결된 제3 스위칭 소자(S3)와 제4 전력제어 반도체소자(SR4)와 병렬 연결된 제3 전력제어 반도체소자(SR3)를 온(ON)시킴으로써 제4 스위칭 소자(S4)의 펄스폭변조(PWM) 동작시 발생할 수 있는 역기전력을 교류 입력전원 N상으로 피드백(feedback)한다. The controller 500 controls the third switching element S3 and the third power control semiconductor element SR3 connected in parallel with the fourth power control semiconductor element SR4 in parallel while the fourth switching element S4 operates. Feedback of the counter electromotive force that may occur in the pulse width modulation (PWM) operation of the fourth switching device S4 to the AC input power source N by turning on the ON state.

N상이 '+' 위상인 조건에서의 승압 동작시 작동하는 제1, 제3, 제4 스위칭 소자(S1, S3, S4) 및 제3, 제4, 제5 전력제어 반도체소자(SR3, SR4, SR5)를 제외한 나머지 스위칭 소자 및 전력제어 반도체소자는 OFF 상태를 유지한다. S3, S4 and the third, fourth and fifth power control semiconductor elements SR3, SR4, and S4 that operate in the step-up operation under the condition that the N phase is '+' SR5) are maintained in the OFF state.

다음으로 강압 모드인 경우, 제2 권선(120)에 흐르는 전류가 제1 권선(110)측에 흐르는 전류와 동일 위상이 되도록 전류 흐름이 제어된다. Next, in the step-down mode, the current flow is controlled so that the current flowing in the second winding 120 is in phase with the current flowing in the first winding 110 side.

입력단을 통해 제1 권선(110)측으로 입력되는 교류전원 P상이 '+' 위상인 경우, 제어부(500)는 제2 및 제3 스위칭 소자(S2, S3)와 제2 및 제7 전력제어 반도체소자(SR2, SR7)를 온(ON)하여 P상으로부터 제2 다이오드(D2)를 통하여 입력된 P상의 반주기 '+' 위상의 전류가 제2 스위칭 소자(S2) -> 제2 전력제어 반도체소자(SR2) -> 제1 인덕터(L1) -> 제2 권선(120) -> 제2 인덕터(L2) -> 제7 전력제어 반도체소자(SR7) -> 제3 스위칭 소자(S3) -> 제3 다이오드(D3)를 거쳐 N상으로 흐르게 제어한다. 이때 제1 권선(110)측의 출력전압을 조절하기 위하여 제어부(500)는 제2 스위칭 소자(S2)에 펄스폭변조(PWM) 신호를 송출하며, 펄스폭변조(PWM) 온(ON) 신호가 제2 스위칭 소자(S2)의 단락(short) 상태임을 가정할 때 온(ON)되는 폭이 클수록 제1 권선(110)을 통하여 출력되는 전압이 높아지게 된다.The controller 500 controls the second and third switching elements S2 and S3 and the second and seventh power control semiconductor elements 50 and 50 in the case that the AC power P input to the first winding 110 side through the input terminal is in the ' + 'Phases of P phases inputted from the P phase to the second diode D2 through the second switching device S2 and the second power control semiconductor device SR2) -> first inductor L1 -> second winding 120 -> second inductor L2 -> seventh power control semiconductor device SR7 -> third switching device S3 -> third And flows through the diode D3 to the N phase. At this time, the controller 500 sends a pulse width modulation (PWM) signal to the second switching element S2 to adjust the output voltage of the first winding 110, and a pulse width modulation (PWM) The voltage output through the first winding 110 becomes higher as the width of the second switching element S2 is shortened.

또한, 제어부(500)에서는 제2 스위칭 소자(S2)가 작동하는 동안 병렬 연결된 제1 스위칭 소자(S1) 및 제2 전력제어 반도체소자(SR1)와 병렬 연결된 제1 전력제어 반도체소자(SR1)를 온(ON)시킴으로써, 제2 스위칭 소자(S2)의 펄스폭변조(PWM) 동작시 발생하는 역기전력을 교류 입력전원 P상으로 피드백(feedback)한다. The controller 500 also includes a first switching device S1 and a first power control semiconductor device SR1 connected in parallel to the second power control semiconductor device SR1 in parallel during the operation of the second switching device S2. Feedback of the counter electromotive force generated in the pulse width modulation (PWM) operation of the second switching device S2 to the AC input power source P by turning on the second switching device S2.

P상이 '+' 위상인 조건에서의 승압 동작시 작동하는 제1 내지 제3 스위칭 소자(S1, S2, S3), 제1, 제2, 제7 전력제어 반도체소자(SR1, SR2, SR7)을 제외한 나머지 스위칭 소자 및 전력제어 반도체소자는 OFF 상태를 유지한다. The first, second, and seventh power control semiconductor devices SR1, SR2, and SR7 that operate in the boosting operation under the condition that the P phase is '+' The remaining switching elements and the power control semiconductor elements remain OFF.

입력단을 통해 제1 권선(110)측 입력 교류전원 P상이 '-' 위상 즉, N상의 위상이 '+'인 경우, 제어부(500)는 제1 및 제4 스위칭 소자(S1 및 S4)와 제1 및 제8 전력제어 반도체소자(SR1 및 SR8)를 온(ON)하여 제4 다이오드(D4)를 통하여 입력된 N상의 반주기 '+' 위상의 전류가 제4 스위칭 소자(S4) -> 제8 전력제어 반도체소자(SR8) ->제2 인덕터(L2) -> 제2 권선(120) -> 제1 인덕터(L1) -> 제1 전력제어 반도체소자(SR1) -> 제1 스위칭 소자(S1) -> 제1 다이오드(D1)를 거쳐 P상으로 흐르게 되며, 이때 제1 권선(110)측의 출력전압을 조절하기 위하여 제어부(500)는 제4 스위칭 소자(S4)에 펄스폭변조(PWM) 신호를 송출하며, 펄스폭변조(PWM) 온(ON) 신호가 제4 스위칭 소자(S4)의 단락(short) 상태임을 가정할 때 온(ON)되는 폭이 클수록 제1 권선(110)을 통하여 출력되는 전압이 높아지게 된다.The control unit 500 controls the first and fourth switching elements S1 and S4 and the first and second switching elements S1 and S4 and the second switching element S1 when the phase of the input AC power P is' + 'Phases of the N phases inputted through the fourth diode D4 by turning on the eighth power control semiconductor elements SR1 and SR8 and the eighth power control semiconductor elements SR1 and SR8 are applied to the fourth switching element S4-> Power control semiconductor device SR8 -> second inductor L2 -> second winding 120 -> first inductor L1 -> first power control semiconductor device SR1 -> first switching device S1 The control unit 500 controls the fourth switching device S4 to perform pulse width modulation (PWM) on the first winding 110, ), And assuming that the pulse width modulation (PWM) ON signal is a short state of the fourth switching device S4, the greater the width that is ON, the more the first winding 110 So that the output voltage is increased.

또한, 제어부(500)에서는 제4 스위칭 소자(S4)가 작동하는 동안 병렬연결된 제3 스위칭 소자(S3)와 제8 전력제어 반도체소자와 병렬연결된 제7 전력제어 반도체소자(SR7)를 온(ON)시킴으로써 제4 스위칭 소자(S4)의 펄스폭변조(PWM) 동작에 의하여 발생하는 역기전력을 교류 입력전원 N상으로 피드백(feedback)한다. The control unit 500 turns on the third switching device S3 connected in parallel and the seventh power control semiconductor device SR7 connected in parallel with the eighth power control semiconductor device during the operation of the fourth switching device S4, ) To feedback the back electromotive force generated by the pulse width modulation (PWM) operation of the fourth switching device S4 to the AC input power source N. [

N상이 '+' 위상인 조건에서의 승압 동작시 작동하는 제1, 제3, 제4 스위칭 소자(S1, S3, S4) 및 제1, 제7, 제8 전력제어 반도체소자(SR1, SR7, SR8)을 제외한 나머지 스위칭 소자 및 전력제어 반도체소자는 오프(OFF) 상태를 유지한다. The first, third, and fourth switching elements S1, S3, and S4 and the first, seventh, and eighth power control semiconductor elements SR1, SR7, and S7 that operate in the step- SR8) are maintained in the OFF state.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압조절부(300')에서, 제어부(500)는 승압 및 강압의 각 모드에서 P상과 N상의 위상(+/-)을 판별하기 위하여 P상 및 N상 전원이 반파 정류되어 출력되는 제2 다이오드(D2) 및 제4 다이오드(D4)의 출력 신호를 입력받는다. P상이 '+' 위상일 때는 제2 다이오드(D2)에서 '+'신호가 발생하며, N상이 '+'일 때는 제4 다이오드(D4)에서 '+'신호가 발생하므로, 제어부(500)는 이를 토대로 P상과 N상의 위상(+/-)을 판별하여 각 모드에 따라 제1 및 제4 스위칭 소자(S1 및 S4) 및 제1 및 제8 전력제어 반도체소자(SR1 및 SR8)의 동작을 제어한다.Meanwhile, in the voltage regulator 300 'according to another embodiment of the present invention, the controller 500 sets the P phase and the N phase in order to discriminate the phase (+/-) of the P phase and the N phase in each of the step-up and step- And receives the output signals of the second diode D2 and the fourth diode D4 which are half-wave rectified and outputted from the phase power source. When the P phase is in the '+' phase, a '+' signal is generated in the second diode D2. When the N phase is '+', a '+' signal is generated in the fourth diode D4. The phases (+/-) of the P phase and the N phase are discriminated and the operation of the first and fourth switching devices S1 and S4 and the first and eighth power control semiconductor devices SR1 and SR8 according to each mode .

전술한 본 발명에 따른 출력 전압 조정기에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
Although the preferred embodiments of the output voltage regulator according to the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various changes and modifications may be made within the scope of the claims, And this also belongs to the present invention.

100 : 토로이달 변압기, 200 : 출력전원 측정부,
300,300' : 전압조절부, 400 : 전압평활부,
500 : 제어부, 600 : 설정부,
700 : 표시부100: Toroidal transformer, 200: Output power measuring part,
300,300 ': voltage regulating unit, 400: voltage smoothing unit,
500: control unit, 600: setting unit,
700:

Claims (10)

서로 여자되게 코어에 감겨진 제1 권선 및 제2 권선을 포함하며, 상기 제1 권선은 교류전원 입력측의 일측 도선에 연결된 일측이 입력단이 되고 타측이 출력단이 되도록 연결된 변압기;
전원 입력측과 상기 제2 권선 사이에 연결되어 상기 제2 권선으로의 전원 입력을 단속하되, 동작 모드가 승압 또는 강압 모드인지 여부 및 상기 제1 권선에 입력단에 입력되는 교류전원의 위상에 따라 상기 제2 권선에 흐르는 전류의 위상을 제어하며, 상기 제2 권선에 입력되는 전압을 PWM 제어하는 전압조절부;
상기 전압조절부로부터 상기 제2 권선에 입력되는 전압을 평활하는 전압평활부; 및
상기 전압조절부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 전압 조정기.
A transformer connected to one end of the first power line and connected to one end of the first power line, the first end being an input terminal and the other end being an output terminal;
Wherein the first coil is connected between the power source input side and the second coil to intermittently supply power to the second coil, A voltage regulator for controlling a phase of a current flowing in the two windings and PWM-controlling a voltage input to the second winding;
A voltage smoothing unit for smoothing a voltage input from the voltage regulator to the second winding; And
And a controller for controlling operation of the voltage regulator.
제 1 항에 있어서,
상기 전압조절부는 상기 제2 권선의 일측 및 타측에 연결된 제1 또는 제2 노드(a1 및 a2)와 전원 입력측의 일측 도선(P상) 또는 타측 도선(N상) 사이에 구비되어, 동작 모드 및 상기 제1 권선에 입력되는 교류전원의 위상에 따라 제1 또는 제2 노드(a1 또는 a2)와 상기 일측 도선(P상) 또는 타측 도선(N상)을 선택적으로 연결시키도록 상기 제어부에 의해 스위칭 제어되는 복수의 스위칭 소자를 포함하되,
상기 각 스위칭 소자에는 상기 스위칭 소자의 PWM 제어시 발생하는 역기전력을 입력측의 전원 도선으로 피드백하는 스위칭 소자가 역방향으로 병렬 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 출력 전압 조정기.
The method according to claim 1,
The voltage regulator is provided between the first or second node a1 and a2 connected to one side and the other side of the second winding and between the one side lead (P phase) or the other side lead (N phase) on the power input side, The control unit switches the first or second node a1 or a2 to selectively connect the one lead wire (P phase) or the other lead wire (N phase) according to the phase of the AC power input to the first coil A plurality of switching elements to be controlled,
Wherein switching elements for feeding back the back electromotive force generated in the PWM control of the switching element to the power supply line on the input side are connected in parallel in the reverse direction to the respective switching elements.
제 2 항에 있어서,
상기 전압조절부는
전류입력단이 상기 제1 노드(a1)에 연결되고 전류출력단이 전원 입력측의 일측 도선에 연결된 제1 스위칭 소자(S1); 상기 제1 스위칭 소자(S1)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제1 노드(a1)에 연결되고, 전류입력단이 전원 입력측의 일측 도선에 연결된 제2 스위칭 소자(S2); 전류입력단이 상기 제1 노드(a1)에 연결되고 전류출력단이 전원 입력측의 타측 도선에 연결된 제3 스위칭 소자(S3); 상기 제3 스위칭 소자(S3)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제1 노드(a1)에 연결되고, 전류입력단이 전원 입력측의 타측 도선에 연결된 제4 스위칭 소자(S4); 전류입력단이 상기 제2 노드(a2)에 연결되고 전류출력단이 전원 입력측의 일측 도선에 연결된 제5 스위칭 소자(S5); 상기 제5 스위칭 소자(S5)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제2 노드(a2)에 연결되고, 전류입력단이 전원입력측의 일측 도선에 연결된 제6 스위칭 소자(S6); 전류입력단이 상기 제2 노드(a2)에 연결되고 전류출력단이 전원 입력측의 타측 도선에 연결된 제7 스위칭 소자(S7); 및 상기 제7 스위칭 소자(S7)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제2 노드(a2)에 연결되고, 전류입력단이 전원 입력측의 타측 도선에 연결된 제8 스위칭 소자(S8)를 포함하며,
상기 전원 입력측의 일측 및 타선 도선에 전류출력단이 연결된 제1, 제3, 제5, 제7 스위칭 소자(S1, S3, S5, S7) 각각에는 전류출력단으로부터 상기 전원 입력측의 일측 및 타선 도선에 전류가 출력되도록 다이오드(D1, D3, D5. D7)가 연결되고, 상기 전원 입력측의 일측 및 타선 도선에 전류입력단이 연결된 제2, 제4, 제6, 제8 스위칭 소자(S2, S4, S6, S8) 각각에는 상기 전원 입력측의 일측 및 타선 도선에서 상기 전류입력단으로 전류가 입력되도록 다이오드(D2, D4, D6. D8)가 연결된 것을 특징으로 하는 출력 전압 조정기.
3. The method of claim 2,
The voltage regulator
A first switching device (S1) having a current input terminal connected to the first node (a1) and a current output terminal connected to one lead wire on a power input side; A second switching device S2 connected in parallel to the first switching device S1 in a reverse direction and having a current output terminal connected to the first node a1 and having a current input terminal connected to one side lead of the power input side; A third switching device S3 having a current input terminal connected to the first node a1 and a current output terminal connected to the other power line on the power input side; A fourth switching device S4 connected in parallel to the third switching device S3 in reverse direction and having a current output terminal connected to the first node a1 and a current input terminal connected to the other power line on the power input side; A fifth switching element (S5) having a current input terminal connected to the second node (a2) and a current output terminal connected to one lead wire on the power input side; A sixth switching element S6 connected in parallel to the fifth switching element S5 in a reverse direction and having a current output terminal connected to the second node a2 and a current input terminal connected to one side lead of the power input side; A seventh switching element S7 whose current input is connected to the second node a2 and whose current output is connected to the other lead of the power input side; And an eighth switching device S8 connected in parallel to the seventh switching device S7 in reverse direction and having a current output terminal connected to the second node a2 and a current input terminal connected to the other lead wire on the power input side,
The first, third, fifth, and seventh switching elements S1, S3, S5, and S7 each having a current output terminal connected to one power supply input side and the other power supply line are respectively connected to one side of the power input side and the other conductor Second, fourth, sixth, and eighth switching elements S2, S4, S6, and D7 to which the diodes D1, D3, and D5, D7 are connected so that the current input terminal is connected to one side of the power input side, (D2, D4, D6, D8) are connected to the current input terminals of the power input side and the other power line, respectively.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부의 제어 신호에 의해 상기 제2 권선으로 전원을 입력하는 상기 제2, 제4, 제6, 또는 제8 스위칭 소자(S2, S4, S6, S8) 가 PWM 제어될 때, 각각에 병렬연결된 제1, 제3, 제5, 또는 제7 스위칭 소자(S1, S3, S5, S7)가 온(0n)되어 PWM 동작에 따라 발생하는 역기전력을 전원 입력측으로 피드백하는 것을 특징으로 하는 출력 전압 조정기.
The method of claim 3,
When the second, fourth, sixth, or eighth switching elements S2, S4, S6, and S8 for inputting power to the second winding are PWM-controlled by the control signal of the controller, Wherein the first, third, fifth, or seventh switching elements (S1, S3, S5, S7) are turned on to feed back the back electromotive force generated by the PWM operation to the power input side.
제2 항에 있어서,
상기 전압조절부는,
전류입력단이 제1 공통노드(CN1)에 연결되고 전류출력단에 전원 입력측의 일측 도선에 전류가 출력되도록 다이오드(D1)가 직렬 연결된 제1 스위칭 소자(S1); 상기 제1 스위칭 소자(S1)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제1 공통노드(CN1)에 연결되며, 전류입력단에 전원 입력측의 일측 도선으로부터 전류가 입력되도록 다이오드(D2)가 직렬 연결된 제2 스위칭 소자(S2)와, 전류입력단이 제2 공통노드(CN2)에 연결되고 전류출력단에 전원 입력측의 타측 도선에 전류가 출력되도록 다이오드(D3)가 직렬 연결된 제3 스위칭 소자(S3);, 상기 제3 스위칭 소자(S3)에 역방향으로 병렬 연결되어 전류출력단이 상기 제2 공통노드(a1)에 연결되며, 전류입력단에 전원 입력측의 타측 도선으로부터 전류가 입력되도록 다이오드(D4)가 직렬 연결된 제4 스위칭 소자(S4)를 포함하고,
상기 제1 공통노드(CN1)에서 출력된 전류가 상기 제1 노드(a1) 또는 상기 제2 노드(a2)로 입력되어 상기 제2 권선을 거쳐 상기 제2 공통노드(CN2)에 입력되도록 하거나, 상기 제2 공통노드(CN2)에서 출력된 전류가 상기 제1 노드(a1) 또는 상기 제2 노드(a2)로 입력되어 상기 제2 권선을 거쳐 상기 제1 공통노드(CN1)에 입력되도록, 상기 제1 노드(a1)와 상기 제1 및 제2 공통노드(CN1, CN2) 사이 및 상기 제2 노드(a2)와 상기 제1 및 제2 공통노드(CN1, CN2) 사이에 설치된 복수의 전력제어 반도체소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 전압 조정기.
3. The method of claim 2,
The voltage regulator includes:
A first switching device (S1) having a current input terminal connected to the first common node (CN1) and a diode (D1) connected in series so that a current is output to a current output terminal on one side of the power input side; A diode D2 is connected in parallel to the first switching device S1 so that a current output terminal is connected to the first common node CN1 and a current is input from a first side lead of the power input side, A third switching device S3 connected in series with the diode D3 so that the current input terminal is connected to the second common node CN2 and the current output terminal is connected to the other lead wire on the power input side; A diode D4 is connected in parallel to the third switching element S3 so that the current output terminal is connected to the second common node a1 and the current input terminal is connected to the other terminal of the power input terminal, 4 switching element S4,
A current outputted from the first common node CN1 is inputted to the first node a1 or the second node a2 and is inputted to the second common node CN2 via the second coil, The current outputted from the second common node CN2 is inputted to the first node a1 or the second node a2 and is inputted to the first common node CN1 via the second coil, A plurality of power control circuits provided between the first node a1 and the first and second common nodes CN1 and CN2 and between the second node a2 and the first and second common nodes CN1 and CN2 An output voltage regulator including a semiconductor device.
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 전력제어 반도체소자는,
상기 제1 노드(a1)와 상기 제1 공통노드(CN1) 사이에 서로 역방향으로 병렬로 연결된 제1 및 제2 전력제어 반도체소자(SR1, SR2);
상기 제1 노드(a1)와 상기 제2 공통노드(CN2) 사이에 서로 역방향으로 병렬로 연결된 제3 및 제4 전력제어 반도체소자(SR3, SR4);
상기 제2 노드(a2)와 상기 제1 공통노드(CN1) 사이에 서로 역방향으로 병렬로 연결된 제5 및 제6 전력제어 반도체소자(SR5, SR6); 및
상기 제2 노드(a2)와 상기 제2 공통노드(CN2) 사이에 서로 역방향으로 병렬로 연결된 제7 및 제8 전력제어 반도체소자(SR7, SR8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 전압 조정기.
6. The method of claim 5,
Wherein the plurality of power control semiconductor elements comprise:
First and second power control semiconductor elements (SR1, SR2) connected in parallel in opposite directions to each other between the first node (a1) and the first common node (CN1);
Third and fourth power control semiconductor elements (SR3, SR4) connected in parallel to each other in a reverse direction between the first node (a1) and the second common node (CN2);
Fifth and sixth power control semiconductor elements (SR5, SR6) connected in parallel to each other in a reverse direction between the second node (a2) and the first common node (CN1); And
And seventh and eighth power control semiconductor devices (SR7, SR8) connected in parallel to each other in opposite directions between the second node (a2) and the second common node (CN2).
제 6 항에 있어서,
상기 제어부의 제어 신호에 의해 상기 제2 또는 제4 스위칭 소자(S2, S4)가 PWM 제어되고 이에 대응하여 상기 제2, 제4, 제6, 또는 제8 전력제어 반도체소자(SR2, SR4, SR6, SR8)가 온(ON)되어 제2 권선의 일측 또는 타측으로 전원이 입력될 때, 상기 제2 또는 제4 스위칭 소자(S2, S4) 각각에 병렬 연결된 제1 또는 제3 스위칭 소자(S1, S3)가 온(ON)되고, 제2, 제4, 제6, 또는 제8 전력제어 반도체소자(SR2, SR4, SR6, SR8) 각각에 병렬연결된 제1, 제3, 제5, 또는 제7 전력제어 반도체소자(SR1, SR3, SR5, SR7)가 온(ON)되어 PWM 동작에 따라 발생하는 역기전력을 전원 입력측으로 피드백하는 것을 특징으로 하는 출력 전압 조정기.
The method according to claim 6,
The second or fourth switching device S2 or S4 is PWM controlled by the control signal of the control unit and the second, fourth, sixth, or eighth power control semiconductor devices SR2, SR4, SR6 The first or third switching elements S1 and S2 connected in parallel to the second or fourth switching elements S2 and S4 when the power is inputted to one side or the other side of the second winding, Third, fifth, or seventh semiconductor device connected in parallel to each of the second, fourth, sixth, or eighth power control semiconductor devices SR2, SR4, SR6, SR8 is turned on, Wherein the power control semiconductor elements (SR1, SR3, SR5, SR7) are turned on to feed back the back electromotive force generated in the PWM operation to the power input side.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
전원 출력측에 연결되어 출력전압을 측정하는 출력전원 측정부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 출력전원 측정부로부터 측정된 출력전압을 설정된 기준설정전압과 비교하여 승압 또는 강압이 일어나도록 상기 전압조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 출력 전압 조정기.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And an output power measuring unit connected to the power output side for measuring an output voltage,
Wherein the controller compares the measured output voltage from the output power measuring unit with a predetermined reference set voltage to control the voltage regulator so that a voltage increase or a voltage decrease occurs.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제어부에 기준설정전압 등 작동에 필요한 조건 등을 설정하는 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 전압 조정기.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And a setting unit for setting a condition or the like necessary for the operation of the control unit, such as a reference set voltage.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제어부의 제어신호에 따라, 상기 출력전원 측정부로부터 측정된 출력전원 및 상기 제어부의 설정값 등을 시각적으로 디스플레이하기 위한 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 전압 조정기.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And a display unit for visually displaying the output power measured from the output power measuring unit and a set value of the control unit according to a control signal of the control unit.
KR1020130007029A 2013-01-22 2013-01-22 Output voltage regulator KR101453647B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130007029A KR101453647B1 (en) 2013-01-22 2013-01-22 Output voltage regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130007029A KR101453647B1 (en) 2013-01-22 2013-01-22 Output voltage regulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140094328A true KR20140094328A (en) 2014-07-30
KR101453647B1 KR101453647B1 (en) 2014-10-22

Family

ID=51740119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130007029A KR101453647B1 (en) 2013-01-22 2013-01-22 Output voltage regulator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101453647B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018217039A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 박시우 Automatic voltage regulator having alternating current switch
KR102490137B1 (en) * 2022-10-21 2023-01-19 한빛이디에스(주) Life prediction system for high voltage transformer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11127541A (en) * 1997-10-22 1999-05-11 Daihen Corp Voltage regulator
JP2001211646A (en) * 2000-01-27 2001-08-03 Mitsubishi Electric Corp Alternating-current voltage regulator
KR20090075898A (en) * 2008-01-07 2009-07-13 (주)다나에너지 Mutual induction reactor type automatic voltage regulator
JP2012125020A (en) 2010-12-07 2012-06-28 Sanken Electric Co Ltd Voltage regulating device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018217039A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 박시우 Automatic voltage regulator having alternating current switch
KR102490137B1 (en) * 2022-10-21 2023-01-19 한빛이디에스(주) Life prediction system for high voltage transformer

Also Published As

Publication number Publication date
KR101453647B1 (en) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7446512B2 (en) Resonant switching power supply device
US20110273149A1 (en) Automatic voltage regulator and toroidal transformer
US20110194317A1 (en) Stacked flyback converter with independent current loop control
US8878449B2 (en) LED drive circuit and LED illumination unit
KR101925182B1 (en) Inductive Power Supply based on Current Transformer
EP4024416A1 (en) Coil driving device
KR101453647B1 (en) Output voltage regulator
KR101341086B1 (en) Adjustable output voltage automatic voltage regulator
KR101029157B1 (en) Thermostat
KR101883326B1 (en) Precise control power saver using inductive voltage control
KR20130066923A (en) Automatic voltage regulator
KR100650608B1 (en) Large capacity automatic power control system
JP4684758B2 (en) Power supply
KR100929985B1 (en) Automatic voltage regulator
KR101233315B1 (en) Precise control power saver using inductive voltage control
JP3268725B2 (en) DC voltage detector
US9036374B2 (en) Switching mode power supply and control method thereof
TWI509958B (en) Dynamic frequency adjustment power control device
RU74748U1 (en) HIGH PRECISION ELECTRONIC AC VOLTAGE REGULATOR
JP2736059B2 (en) Inverter device
KR20150110047A (en) Electric power saver with automatic tap adjustment function
KR20150109028A (en) Automatic voltage regulator
JPH09191574A (en) Power-saving device
KR0172162B1 (en) Cycle charging circuit
KR20180015840A (en) Electric power saver with automatic tap adjustment function

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180221

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee