KR20180121118A - Automatic voltage regulator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동 전압 조절 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단상 또는 3상의 입력교류전압의 변동에 관계없이 사용자가 설정한 전압을 정밀하고 안정적으로 부하측에 출력할 수 있는 자동 전압 조절 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic voltage regulating device, and more particularly, to an automatic voltage regulating device capable of precisely and stably outputting a voltage set by a user regardless of variations of input AC voltages of single- or three- .
일반적으로 컴퓨터 시스템 등을 비롯하여 각종 정밀 기기들은 부하에 안정된 동작 전압을 공급하지 못할 경우에 부하가 오작동을 하고, 이로 인하여 생산 제품에 불량이 발생함은 물론 안전 사고가 발생하는 경우가 빈번하다. 그러므로 정밀 기기에는 자동전압 조절장치를 사용하여 입력 전압의 변동에 관계없이 항상 정격 레벨의동작 전압을 공급할 수 있도록 하고 있다.Generally, various kinds of precision instruments including a computer system, etc. fail to supply a stable operating voltage to a load, resulting in malfunction of the load, resulting in defective products and frequent occurrence of safety accidents. Therefore, precision instruments use an automatic voltage regulator to always supply rated operating voltage regardless of input voltage fluctuations.
최근에는 자동전압조절장치와 같은 특수한 전원안정화 장치가 개발되어 사용되고 있다. 자동전압조절장치는 출력 전압을 일정한 값으로 유지시키는 기기로서, 교류 발전기, 직류 발전기, 정전압 정류기 등에 종속적으로 사용되는 것과 독립 장치로 사용되고 있다.In recent years, special power stabilization devices such as automatic voltage regulators have been developed and used. The automatic voltage regulator is a device that maintains the output voltage at a constant value, and is used as an independent device that is used depending on an alternator, a DC generator, a constant voltage rectifier, and the like.
이들 종래의 자동전압 조절장치는 복수의 기준 전압을 설정하고, 입력되는 전압을 상기 설정한 복수의 비교 전압과 각기 비교하여 입력 전압의 레벨을 판단하며, 판단 결과에 따라 복수의 스위칭 소자를 선택적으로 동작시키면서 트랜스의 일차 코일에 구비되어 있는 복수의 탭에 선택적으로 입력 전압을 인가하여 트랜스의 이차 코일로 일정 범위의 출력 전압이 출력 및 부하에 공급되게 하고 있다.The conventional automatic voltage regulating device sets a plurality of reference voltages, compares the input voltage with each of the plurality of comparison voltages set to determine the level of the input voltage, and selectively outputs the plurality of switching devices selectively An input voltage is selectively applied to a plurality of taps provided in the primary coil of the transformer so that an output voltage of a certain range is supplied to the output and the load by the secondary coil of the transformer.
하지만, 상술한 바와 같은 종래의 자동전압조절장치는, 안정된 전압제어를 위한 전력제어수단과 제어회로가 복잡하여 설계에 많은 어려움이 있음은 물론, 단 볼트 단위의 정밀한 출력전압 제어를 수행하기 어려운 문제점이 있다.However, in the conventional automatic voltage regulating device as described above, since the power control means and the control circuit for stable voltage control are complicated, it is difficult to design, and it is difficult to control precisely the output voltage .
또한, 종래의 자동전압조절장치는, 고가의 대용량 전력변환 트랜스, 반도체 스위칭소자, 부속회로가 사용되기 때문에 제품의 크기가 커져 소형화시켜 제작하기 어려운 문제점이 있다.In addition, since the conventional automatic voltage regulating device uses a large-capacity large-capacity power conversion transformer, a semiconductor switching device, and an accessory circuit, the size of the product increases and it is difficult to miniaturize the device.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 단상 또는 3상의 입력교류전압의 변동에 관계없이 사용자가 설정한 전압을 부하측에 안정적으로 출력하도록 하는 자동 전압 조절 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an automatic voltage regulating device for reliably outputting a voltage set by a user on a load side irrespective of variations of input AC voltages of single- .
본 발명의 다른 목적은, 단상 또는 3상의 입력교류전압이 설정된 부하측 출력전압보다 높거나 낮은 경우 입력측에 구비된 스위치 제어를 토대로 단 볼트 단위로 정밀하게 제어하여 부하측에 출력하도록 하는 자동 전압조절 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an automatic voltage regulating device which precisely controls the output voltage on a single-volt basis based on a switch control provided on the input side when an input AC voltage of a single-phase or three- .
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 입력교류전압을 바이패스, 감압, 또는 승압하여 부하측으로 공급하는 자동 전압조절 장치는 부하측에서 사용하는 교류 전압을 공급하는 전원부, 상기 전원부의 출력단 양단 사이에 결선되어 있으며, 사용자에 의한 부하측 공급전압 설정값과 상기 전원부로부터 공급받는 교류전압의 크기에 의거하여 스위칭하되, 입력되는 교류전압을 부하측으로 바이패스하도록 스위칭하거나, 입력되는 교류전압을 1차측 코일부와 2차측 코일부의 권선비에 따른 유도를 통해 감압 또는 승압하여 부하측으로 공급하도록 스위칭하는 제어용 스위치부, 상기 제어용 스위치부의 바이패스, 감압, 또는 승압을 위한 스위칭에 따라 상기 전원부로부터 공급되는 입력교류전압을 바이패스, 감압, 또는 승압하여 2차측 코일부로 유도하는 1차측 코일부, 상기 1차측 코일부에서 바이패스, 감압, 또는 승압하여 유도된 전압을 부하측으로 공급하고, 복수의 탭이 출력단에 구비되어 코일의 권선수 차이에 따라 서로 다른 전압이 출력되도록 하는 2차측 코일부, 사용자에 의한 부하측 공급전압 설정값에 맞추기 위해 상기 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭 각각을 스위칭하여 각각의 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 상기 전원부로부터 공급되는 입력교류전압이 바이패스, 감압, 또는 승압되어 출력되도록 하는 전압조절용 스위치부 및 사용자에 의한 부하측 공급전압 설정값을 토대로 해당 전압을 부하측으로 공급하도록 상기 제어용 스위치부 및 상기 전압조절용 스위치부의 스위칭 제어를 수행하는 제어부를 포함한다.An automatic voltage regulating device for supplying an AC voltage according to an embodiment of the present invention to a load side by bypassing, depressurizing or boosting an AC voltage according to an embodiment of the present invention includes a power supply for supplying an AC voltage to be used on the load side, Switching between switching between a load-side supply voltage set value by the user and an AC voltage supplied from the power supply unit, switching the input AC voltage to be bypassed to the load side, or alternately switching the input AC voltage A control switch unit for switching the supply of the voltage to the load side by reducing or boosting the voltage by induction in accordance with the winding ratio of the primary side coil unit and the secondary side coil unit and supplying the power from the power supply unit in accordance with switching for bypassing, Bypasses, decompresses, or boosts the input AC voltage to the secondary side coil A voltage induced by a bypass, a reduced pressure, or a boost in the primary side coil part is supplied to the load side, and a plurality of taps are provided at the output side, Side coil unit for switching the output of the secondary side coil unit in accordance with the set value of the load-side supply voltage by the user, and for supplying the power from the power source unit in accordance with the winding ratio set in each of the taps A voltage regulating switch section for causing the input AC voltage to be bypassed, decompressed or boosted to be outputted, and a switching control section for switching the control switch section and the voltage regulating switch section to supply the corresponding voltage to the load based on the load- And a controller.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자동 전압 조절 장치는 상기 제어부의 제어를 토대로 상기 전원부로부터 공급받는 입력교류전압, 부하측으로 공급되는 출력전압, 사용자에 의한 설정전압, 기기의 구동상태를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the automatic voltage regulator displays an input AC voltage supplied from the power supply unit, an output voltage supplied to the load side, a set voltage by a user, and a driving state of the device based on the control of the controller And may further include a display unit.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자동 전압 조절 장치는 상기 제어용 스위치부의 바이패스, 감압, 또는 승압을 위한 스위칭 조작에 따라 발생할 수 있는 돌입전류와 상기 1차측 코일부 및 상기 2차측 코일부의 유도 작용에 의해 발생할 수 있는 고전압을 제한하는 고전압 및 돌입전류 방지부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the automatic voltage regulating device includes an inrush current that may occur in response to a switching operation for bypassing, depressurizing, or boosting of the control switch unit, and an inrush current that may occur in the primary coil unit and the secondary coil unit And may further include a high voltage and inrush current preventing portion that limits a high voltage that can be generated by the induction action.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고전압 및 돌입전류 방지부는 상기 전원부의 중성선과 전원선의 출력단, 그리고 상기 제어용 스위치부 및 상기 1차측 코일부 사이에 각각 결선될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the high voltage and the inrush current prevention part may be respectively connected between the output terminal of the power supply line and the neutral line of the power supply part, and between the control switch part and the primary side coil part.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고전압 및 돌입전류 방지부는 리액터로 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the high voltage and inrush current prevention part may be constituted by a reactor.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고전압 및 돌입전류 방지부는 저항으로 구성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the high voltage and inrush current prevention part may be constituted by a resistor.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어용 스위치부는 상기 제어부의 제어를 토대로 상기 전원부로부터 공급되는 입력교류전압을 상기 1차측 코일부와 상기 2차측 코일부에서 감압하여 부하측에 공급되도록 스위칭 하는 제 1 및 제 2 다운 스위치 및 상기 제어부의 제어를 토대로 상기 전원부의 중성선과 전압선의 극성을 변화시켜, 상기 전원부로부터 공급되는 입력교류전압을 상기 1차측 코일부와 상기 2차측 코일부에서 승압하여 부하측에 공급되도록 스위칭하는 제 1 및 제 2 업 스위치를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control switch unit is configured to switch the input AC voltage supplied from the power supply unit to be supplied to the load by reducing the voltage at the primary side coil unit and the secondary side coil unit based on the control of the control unit And the second down switch and the control unit to change the polarity of the neutral line and the voltage line of the power supply unit so that the input AC voltage supplied from the power supply unit is boosted at the primary side coil part and the secondary side coil part, And the first and second up switches for switching the first switch and the second switch.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 다운 스위치, 제 2 다운 스위치, 제 1 업스위치 및 제 2 업 스위치가 모두 오프되는 경우 상기 전원부로부터 공급되는 입력교류전압이 부하측으로 직접 공급될 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the first down switch, the second down switch, the first up switch, and the second up switch are all turned off, the input AC voltage supplied from the power supply unit may be directly supplied to the load side .
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 다운 스위치, 제 2 다운 스위치, 제 1업 스위치 및 제 2 업 스위치는 상기 전원부의 중성선과 전압선의 출력단, 그리고 상기 1차측 코일부 사이에 각각 결선될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first down switch, the second down switch, the first up switch, and the second up switch are connected between the output terminal of the neutral line and the voltage line of the power supply unit, .
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 2차측 코일부의 출력단에 구비된 탭은 상기 1차측 코일부의 입력교류전압을 상기 2차측 코일부로 그대로 유도하는 양 끝단을 기준으로 내측으로 1 내지 2 볼트의 단 단위로 전압을 감압 또는 승압할 수 있는 권선수를 가진 위치마다 하나씩 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the tab provided at the output end of the secondary side coil part may include a first side coil part and a second side coil part, the first side coil part, the second side coil part, One for each position having a winding capable of depressurizing or boosting the voltage in units of one unit.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전압조절용 스위치부는 상기 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭에 대응하는 수만큼의 스위치로 구성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the voltage regulating switch unit may include a number of switches corresponding to a plurality of taps provided at output ends of the secondary coil unit.
이상에서와 같이 본 발명의 자동전압조절장치에 따르면, 입력측 코일의 일측이나 양측에 단 볼트 단위 조절이 가능한 다수의 탭을 구비하고, 사용자가 설정하는 부하측 출력전압에 따라 입력교류전압의 바이패스, 감압, 또는 승압을 조절하기 위한 스위칭 제어를 수행함으로써, 입력교류전압이 설정된 부하측 출력전압보다 높거나 낮더라도 부하측에 안정적인 전압을 공급할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the automatic voltage regulating apparatus of the present invention, the automatic voltage regulating apparatus of the present invention includes a plurality of tabs each capable of adjusting the unit of a bolt at one side or both sides of the input side coil, By performing the switching control for regulating the pressure reduction or the boosting, it is possible to supply a stable voltage to the load side even if the input AC voltage is higher or lower than the set load side output voltage.
또한, 입력교류전압의 바이패스, 감압, 또는 승압을 조절하기 위한 스위칭 제어를 수행할 때 발생할 수 있는 고전압이나 돌입전류를 방지하기 때문에 이상동작의 발생이나 소자파괴를 억제할 수 있으며, 이에 따라 부하측으로 안정적인 전압 공급을 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, since a high voltage or an inrush current that may occur when switching control for controlling the bypass, depressurization, or boosting of the input AC voltage is prevented, it is possible to suppress the occurrence of abnormal operation or device breakdown, So that stable voltage supply can be performed.
또한, 종래의 자동전압조절장치와는 달리 장비를 소형으로 제작할 수 있으므로 경제성, 이용 가능성을 크게 높일 수 있으며, 입력전압이 불균형하더라도 부하측으로 안정된 전압을 출력하기 때문에 입력전압의 변동이 큰 전력시스템에 적용시키더라도 안정적으로 시스템을 운영할 수 있는 효과가 있다.In addition, unlike the conventional automatic voltage control device, since the device can be manufactured in a small size, it is possible to greatly increase the economical efficiency and usability, and even if the input voltage is unbalanced, the stable voltage is outputted to the load side. It is possible to operate the system stably even if it is applied.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 전압 조절 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 전압 조절 장치의 동작 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 전압 조절 장치의 동작 과정을 나타내는 순서도이다.1 is a schematic view of an automatic voltage regulator according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an operation of the automatic voltage regulator according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an operation of the automatic voltage regulator according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular
표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The expression includes plural representations unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the term "comprises" or "comprising ", etc. is intended to specify that there is a stated feature, figure, step, operation, component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 전압 조절 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 1 is a schematic view of an automatic voltage regulator according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 전압 조절 장치는 전원부(10), 제어용 스위치부(20), 1차측 코일부(30), 2차측 코일부(40), 전압조절용 스위치부(50), 고전압 및 돌입전류 방지부(60), 제어부(70), 표시부(80) 및 부하(90)를 포함한다.1, an automatic voltage regulator according to an embodiment of the present invention includes a
상기 전원부(10)는 외부로부터 공급되는 단상 또는 3상의 교류전압을 상기 부하(90)에 공급할 수 있다.The
상기 제어용 스위치부(20)는 상기 전원부(10)의 출력단 양단(즉, 중선선(N)과 전원선(R)) 사이에 결선되어 있으며, 사용자에 의한 부하측 공급전압 설정값과 전원부(10)로부터 공급받는 교류전압의 크기에 의거하여 스위칭할 수 있다. 예를 들어, 제어용 스위치부(20)는 입력되는 교류전압을 1차측 코일부(30)와 2차측 코일부(40)를 통해 부하(90)로 그대로 바이패스하도록 스위칭하거나, 입력되는 교류전압을 1차측 코일부(30)와 2차측 코일부(40)의 권선비에 따른 유도를 통해 감압 또는 승압하여 부하(90)에 공급하도록 스위칭할 수 있다.The
상기 제어용 스위치부(20)는 제 1 및 제 2 업 스위치(21, 22), 제 1 및 제 2 다운 스위치(23, 24)를 포함할 수 있다.The
제 1 및 제 2 업 스위치(21, 22)는 제어부(70)의 제어를 토대로 전원부(10)로부터 공급되는 입력교류전압을 1차측 코일부(30)와 2차측 코일부(40)에서 감압하여 부하(90)에 공급되도록 스위칭할 수 있다. Based on the control of the
제 1 및 제 2 다운 스위치(23, 24)는 제어부(70)의 제어를 토대로 전원부(10)의 중성선(N)과 전압선(R)의 극성을 변화시켜, 전원부(10)로부터 공급되는 입력교류전압을 1차측 코일부(30)와 2차측 코일부(40)에서 승압하여 부하(90)에 공급되도록 스위칭할 수 있다.The first and
이때, 상기 제 1 및 제 2 업 스위치(21, 22), 제 1 및 제 2 다운 스위치(23, 24)가 모두 오프(off)상태가 되면, 전원부(10)로부터 공급되는 입력교류전압을 1차측 코일부(30)에서 2차측 코일부(40)로 그대로 유도하여 부하(90)에 공급할 수 있다.At this time, when the first and second up switches 21 and 22 and the first and
제 1 및 제 2 업 스위치(21, 22), 제 1 및 제 2 다운 스위치(23, 24)는 전원부(10)의 중성선(N)과 전압선(R)의 출력단, 그리고 1차측 코일부(30) 사이에 각각 결선되어 있다. 상기 제 1 및 제 2 업 스위치(21, 22), 제 1 및 제 2 다운 스위치(23, 24)는 릴레이, 반도체 스위치 등과 같이 스위칭 동작을 수행할 수 있는 모든 종류의 스위치로 구성될 수 있다.The first and second up switches 21 and 22 and the first and
상기 1차측 코일부(30)는 제어용 스위치부(20)의 바이패스, 감압, 또는 승압을 위한 스위칭에 따라 전원부(10)로부터 공급되는 입력교류전압을 2차측 코일부(40)로 유도할 수 있다. The primary
상기 2차측 코일부(40)는 1차측 코일부(30)에서 유도된 전압을 감압, 또는 승압하여 부하(90)로 유도하되, 복수의 탭이 출력단에 구비되어 코일의 권선수 차이에 따라 서로 다른 전압이 부하(50)로 유도되도록 할 수 있다.The secondary
이때 상기 2차측 코일부(30)의 출력단에 구비된 탭은 2차측 코일부(40)의 출력단에 각각 배치되며, 1차측 코일부(30)의 입력교류전압을 2차측 코일부(40)로 그대로 유도하는 양 끝단을 기준으로 내측으로 1내지 2 볼트의 단 단위로 전압을 감압 또는 승압할 수 있는 권선수를 가진 위치마다 하나씩 구비될 수 있다.In this case, the tabs provided at the output ends of the
전압조절용 스위치부(50)는 사용자에 의한 부하측 공급전압 설정값에 맞추기 위해 2차측 코일부(40)의 출력단에 구비된 복수의 탭 각각을 스위칭하여 각각의 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 전원부(10)로부터 공급되는 입력교류전압이 감압, 또는 승압되어 부하(90)로 유도되도록 할 수 있다.The voltage regulating
즉, 전압조절용 스위치부(50)는 사용자에 의한 부하측 공급 전압 설정값과 전원부(10)로부터 공급받는 교류 전압의 크기를 확인한 제어부(70)의 제어에 따라 순차적으로 스위칭하여 감압 또는 승압된 전압을 부하(90)에 설정된 전압을 공급하도록 하는 것이다. 이때 전압조절용 스위치부(50)는 2차측 코일부(40)의 출력단에 구비된 복수의 탭에 대응하는 수만큼의 스위치로 구성될 수 있다. 또한 전압조절용 스위치부(50)는 수평이동하면서 2차측 코일부(40)의 출력단에 구비된 복수의 탭과 순차적으로 스위칭하도록 구성될 수 있다.That is, the voltage regulating
고전압 및 돌입전류 방지부(60)는 전원부(10)의 중성선(N)과 전원선(R)의 출력단, 제어용 스위치부(20) 및 1차측 코일부(30) 사이에 각각 결선되어 있으며, 제어용 스위치부(20)의 바이패스, 감압, 또는 승압을 위한 스위칭 조작에 따라 발생할 수 있는 돌입전류와, 1차측 코일부(30) 및 2차측 코일부(40)의 유도작용에 의해 발생할 수 있는 고전압을 제한한다.The high voltage and inrush
이때 고전압 및 돌입전류 방지부(60)는, 리액터(reactor)로 구성하는 것이 가장 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 저항으로 구성할 수도 있다.At this time, it is most preferable that the high-voltage and inrush current preventing
제어부(70)는 사용자에 의한 부하측 공급전압 설정값을 토대로 해당전압을 부하(90)로 공급하도록 제어용 스위치부(20) 및 전압조절용 스위치(50)의 스위칭 제어를 수행할 수 있다.The
표시부(80)는 제어부(70)의 제어를 토대로 전원부(10)로부터 공급받는 입력교류전압, 부하(90)에 공급되는 출력전압, 사용자에 의한 설정전압, 기기의 구동상태를 표시할 수 있다. 부하(90)는 가정, 빌딩, 공장 등에 구비되어 있는 전기를 사용하는 모든 종류의 기기를 의미한다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 전압 조절 장치의 동작 과정을 나타내는 순서도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 전압 조절 장치의 동작 과정을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating an operation of the automatic voltage regulator according to an exemplary embodiment of the present invention. 3 is a flowchart illustrating an operation of the automatic voltage regulator according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 전압 조절 장치의 동작 과정은 기기를 초기화하는 단계(S10), 부하측 공급 전압이 설정되었는지 확인 하는 단계(S20), 전원부로부터 공급되는 입력 전압의 크기를 확인하는 단계(S30), 동작 모드를 결정하는 단계(S40), 전원부 전원을 부하고 바이패스 하는 단계(S50), 다운 스위치를 온 하는 단계(S60), 전원 조절용 스위치부를 통해 갑 탭을 순차적으로 스위칭하여 감압을 수행하는 단계(S80) 및 부하측 공급 전압과 설정값이 동일한지 여부를 확인하는 단계(S90)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3, the operation of the automatic voltage regulating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a step S10 of initializing the apparatus, a step S20 of checking whether a load-side supply voltage is set, (S30) of determining the magnitude of the input voltage to be applied to the power supply unit (S30), determining the operation mode (S40), step S50 of charging and bypassing the power supply unit, turning on the down switch (S80) of sequentially switching the inlet taps to perform depressurization, and confirming whether or not the set value is equal to the load-side supply voltage (S90).
우선, 제어부(70)는 자동전압조절장치의 전원이 켜지면, 기기를 초기화한다(S10). 그리고 사용자에 의한 자동전압조절장치에 구비된 소정의 패널 조작에 따라 부하(90)로 공급하는 전압이 설정되는지를 판단한다(S20).First, when the automatic voltage regulator is turned on, the
판단결과 사용자의 조작에 따라 부하(90)로 공급되는 전압이 설정되면, 제어부(70)는 전원부(10)로부터 공급되는 전압을 확인하고(S30), 부하(90) 공급전압 설정값과 전원부(10)로부터 공급받는 교류전압의 크기를 비교하여, 바이패스, 감압, 승압 중 어느 모드로 동작할 것인지를 판단한다(S40). 즉 부하(90) 공급전압 설정값과 전원부(10)로부터 공급받는 교류전압의 크기가 동일하면 바이패스 모드, 부하(90) 공급전압 설정값보다 전원부(10)로부터 공급받는 교류전압의 크기가 크면 감압 모드, 부하(90) 공급전압 설정값보다 전원부(10)로부터 공급받는 교류전압의 크기가 작으면 승압 모드로 동작하도록 판단할 수 있다.The
S30 단계의 판단 결과 부하(90) 공급전압 설정값과 전원부(10)로부터 공급받는 교류전압의 크기가 동일하여 바이패스 모드로 동작하면, 제어부(70)는 제어용 스위치부(20)의 제 1 다운 스위치, 제 2 다운 스위치, 제 1 업스위치 및 제 2 업 스위치를 모두 오프시켜, 전원부(10)로부터 공급되는 전압이 부하(90)로 바이패스되도록 제어한다(S50).As a result of the determination in step S30, when the
한편, 상기 S30 단계의 판단결과 부하(90) 공급전압 설정값보다 전원부(10)로부터 공급받는 교류전압의 크기가 커 감압 모드로 동작하면, 제어부(70)는 제어용 스위치부(20)의 제 1 및 제 2 다운 스위치(23)(24)를 온 시켜(S60), 1차측 코일부(30) 및 2차측 코일부(40)에서 감압 동작이 이루어지도록 한다.If the AC voltage supplied from the
이후 제어부(70)는 전압조절용 스위치부(40)를 통해 사용자가 설정한 부하측 공급전압 설정값에 맞추기 위해 2차측 코일부(30)의 출력단에 구비된 복수의 탭 각각을 순차적으로 스위칭하여, 각각의 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 전원부(10)로부터 공급되는 입력교류전압이 감압되어 부하(90)로 유도되도록 한다(S80). 이때 전압조절용 스위치부(40)에서 2차측 코일부(30)의 출력단에 구비된 복수의 탭 각각을 순차적으로 스위칭할 경우, 1번과 8번 탭이 온 된 상태에서 2번 탭, 3번 탭, 4번 탭, 5번 탭, 6번 탭, 7번 탭의 순서로 순차적으로 스위칭하여 감압 동작을 수행한다. 그리고 감압 동작에 따른 스위칭 동작 과정에서 전원부(10)로부터 입력되는 전압이 낮아지면, 상술한 탭 번호의 반대 순서로 스위칭 상태를 해제한다.Subsequently, the
그리고 제어부(70)는 감압 모드 동작에 의해 부하(90)에 공급되는 전압이 사용자가 설정한 부하(90) 공급전압 설정값과 동일한지를 판단하여(S80), 부하(90)에 공급되는 전압이 사용자가 설정한 부하(90) 공급전압 설정값과 동일할때까지 S70 단계의 감압 동작을 지속적으로 수행한다.The
만일, S80 단계의 판단 결과 설계된 감압 동작을 수행하지 못할 정도의 높은 전압이 전원부(10)로부터 공급되는 경우, 예를 들어 감압 모드시 250V 입력, 220V 출력으로 설계된 상태에서 260V의 전압이 전원부(10)로부터 공급된다면, 제어부(70)에서는 설계 제한 수치인 30V가 감압된 230V를 부하(90)에 공급되도록 제어한다.If it is determined in step S80 that a designed high voltage is not supplied from the
한편, S30 단계의 판단결과 부하(90) 공급전압 설정값보다 전원부(10)로부터 공급받는 교류전압의 크기가 작아 승압 모드로 동작하면, 제어부(70)는 제어용 스위치부(20)의 제 1 및 제 2 업 스위치(21, 22)를 온 시켜(S100), 1차측 코일부(30) 및 2차측 코일부(50)에서 승압 동작이 이루어지도록 한다.If it is determined in step S30 that the magnitude of the AC voltage supplied from the
이후 제어부(70)는 전압조절용 스위치부(40)를 통해 사용자가 설정한 부하측 공급전압 설정값에 맞추기 위해 2차측 코일부(30)의 출력단에 구비된 복수의 탭 각각을 순차적으로 스위칭하여, 각각의 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 전원부(10)로부터 공급되는 입력교류전압이 승압되어 부하(90)로 유도되도록 한다(S110). 이때 전압조절용 스위치부(40)에서 2차측 코일부(30)의 출력단에 구비된 복수의 탭 각각을 순차적으로 스위칭할 경우, 전술한 감압과 마찬가지로 1번과 8번 탭이 온 된 상태에서 2번 탭, 3번 탭, 4번 탭, 5번 탭, 6번 탭, 7번 탭의 순서로 순차적으로 스위칭하여 승압 동작을 수행한다. 그리고 승압 동작에 따른 스위칭 동작 과정에서 전원부(10)로부터 입력되는 전압이 높아지면, 상술한 탭 번호의 반대 순서로 스위칭 상태를 해제한다.Subsequently, the
그리고 제어부(70)는 승압 모드 동작에 의해 부하(90)에 공급되는 전압이 사용자가 설정한 부하(90) 공급전압 설정값과 동일한지를 판단하여(S120), 부하(90)에 공급되는 전압이 사용자가 설정한 부하(90) 공급전압 설정값과 동일할때까지 S110 단계의 승압 동작을 지속적으로 수행한다.The
만일, S120 단계의 판단결과 설계된 승압 동작을 수행하지 못할 정도의 낮은 전압이 전원부(10)로부터 공급되는 경우, 예를 들어 승압 모드시 190V 입력, 220V 출력으로 설계된 상태에서 180V의 전압이 전원부(10)로부터 공급된다면, 제어부(70)에서는 설계 제한 수치인 30V가 승압된 210V를 부하(90)에 공급되도록 제어한다.If it is determined in step S120 that a voltage lower than the designed voltage is not supplied from the
이제, 제어부(70)는 S50 단계의 바이패스 모드, S60 내지 S80 단계의 감압 모드, S100 내지 S120 단계의 승압 모드의 스위칭 동작상태로 제어를 수행하여(S140), 사용자가 설정한 전압이 2차측 코일부(50)를 통해 부하(90)로 안정적으로 출력되도록 한다.The
한편, 상술한 S20 단계의 판단결과 사용자의 조작에 따라 부하(90)로 공급되는 전압이 설정되지 않으면, 제어부(70)는 이전에 설정된 상태로 자동전압조절장치가 구동되도록 제어한다(S150). 이때 제어부(70)는 이전에 설정된 상태로 자동전압조절장치가 구동되도록 제어하는 방식 이외에, 기본설정상태(예를 들어, 220V 입력 전압을 그대로 부하(90)로 출력하는 상태)로 구동되도록 제어할 수도 있다.If the voltage supplied to the
본 발명에 따르면, 입력교류전압이 설정된 부하측 출력전압보다 높거나 낮더라도 입력측 코일의 스위칭 제어를 토대로 부하측에 안정적인 전압을 공급할 수 있으며, 스위칭 제어를 수행할 때 발생할 수 있는 고전압이나 돌입 전류를 방지할 수 있다. 그러므로 입력전압의 변동이 큰 전력시스템에 적용시키더라도 안정적으로 시스템을 운영할 수 있다.According to the present invention, even if the input AC voltage is higher or lower than the set load-side output voltage, stable voltage can be supplied to the load side based on the switching control of the input side coil, and high voltage or inrush current . Therefore, even if applied to a power system having a large input voltage fluctuation, the system can be operated stably.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood.
10: 전원부
20: 제어용 스위치부
21, 22: 업 스위치
23, 24: 다운 스위치
30: 1차측 코일부
40: 2차측 코일부
50: 전압조절용 스위치부
60: 고전압 및 돌입전류 방지부
70: 제어부
80: 표시부
90: 부하10: power supply unit 20: control switch unit
21, 22: up
30: primary side coil part 40: secondary side coil part
50: voltage adjusting switch unit 60: high voltage and inrush current preventing unit
70: control unit 80: display unit
90: Load
Claims (11)
부하측에서 사용하는 교류 전압을 공급하는 전원부;
상기 전원부의 출력단 양단 사이에 결선되어 있으며, 사용자에 의한 부하측 공급전압 설정값과 상기 전원부로부터 공급받는 교류전압의 크기에 의거하여 스위칭하되, 입력되는 교류전압을 부하측으로 바이패스하도록 스위칭하거나, 입력되는 교류전압을 1차측 코일부와 2차측 코일부의 권선비에 따른 유도를 통해 감압 또는 승압하여 부하측으로 공급하도록 스위칭하는 제어용 스위치부;
상기 제어용 스위치부의 바이패스, 감압, 또는 승압을 위한 스위칭에 따라 상기 전원부로부터 공급되는 입력교류전압을 바이패스, 감압, 또는 승압하여 2차측 코일부로 유도하는 1차측 코일부;
상기 1차측 코일부에서 바이패스, 감압, 또는 승압하여 유도된 전압을 부하측으로 공급하고, 복수의 탭이 출력단에 구비되어 코일의 권선수 차이에 따라 서로 다른 전압이 출력되도록 하는 2차측 코일부;
사용자에 의한 부하측 공급전압 설정값에 맞추기 위해 상기 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭 각각을 스위칭하여 각각의 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 상기 전원부로부터 공급되는 입력교류전압이 바이패스, 감압, 또는 승압되어 출력되도록 하는 전압조절용 스위치부; 및
사용자에 의한 부하측 공급전압 설정값을 토대로 해당 전압을 부하측으로 공급하도록 상기 제어용 스위치부 및 상기 전압조절용 스위치부의 스위칭 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 자동 전압 조절 장치.An automatic voltage regulating device for supplying an input AC voltage to a load side by bypassing, reducing, or boosting,
A power supply unit for supplying an AC voltage to be used at the load side;
Switching between switching between a load-side supply voltage set value by the user and an AC voltage supplied from the power supply unit, the AC voltage being switched to be bypassed to the load side, A control switch for switching the AC voltage to be supplied to the load side by reducing or boosting the AC voltage through induction in accordance with the winding ratio of the primary side coil part and the secondary side coil part;
A primary side coil part for bypassing, depressurizing or boosting an input AC voltage supplied from the power source part according to switching of the control switch part for bypassing, depressurizing, or boosting, thereby guiding the input AC voltage to the secondary side coil part;
A secondary side coil part for supplying a voltage induced by bypassing, decompressing, or boosting in the primary side coil part to the load side and having a plurality of taps provided at the output side to output different voltages according to the difference in winding of the coils;
A plurality of taps provided at an output terminal of the secondary side coil section are switched to match a load side supply voltage set value by the user, and an input alternating voltage supplied from the power source section according to a winding ratio set for each tap is bypassed, A voltage regulating switch section for outputting a reduced voltage or a boosted voltage; And
And a control unit for performing switching control of the control switch unit and the voltage regulating switch unit to supply the corresponding voltage to the load side based on a load side supply voltage set value by the user.
상기 제어부의 제어를 토대로 상기 전원부로부터 공급받는 입력교류전압, 부하측으로 공급되는 출력전압, 사용자에 의한 설정전압, 기기의 구동상태를 표시하는 표시부를 더 포함하는 자동 전압 조절 장치.The method according to claim 1,
And a display unit for displaying an input AC voltage supplied from the power supply unit, an output voltage supplied to a load side, a set voltage by a user, and a driving state of the device based on the control of the control unit.
상기 제어용 스위치부의 바이패스, 감압, 또는 승압을 위한 스위칭 조작에 따라 발생할 수 있는 돌입전류와 상기 1차측 코일부 및 상기 2차측 코일부의 유도 작용에 의해 발생할 수 있는 고전압을 제한하는 고전압 및 돌입전류 방지부를 더 포함하는 자동전압조절장치.3. The method of claim 2,
An inrush current that may occur in response to a switching operation for bypassing, depressurizing, or boosting of the control switch unit and a high voltage and an inrush current limiting the high voltage that can be generated by the induction action of the primary coil section and the secondary coil section And an automatic voltage regulator.
상기 고전압 및 돌입전류 방지부는,
상기 전원부의 중성선과 전원선의 출력단, 그리고 상기 제어용 스위치부 및 상기 1차측 코일부 사이에 각각 결선되는 자동 전압 조절 장치.The method of claim 3,
The high voltage and inrush current prevention part
An output terminal of the power supply line, and an output terminal of the power supply line, and between the control switch unit and the primary coil unit.
상기 고전압 및 돌입전류 방지부는,
리액터로 구성되는 자동 전압 조절 장치.The method of claim 3,
The high voltage and inrush current prevention part
An automatic voltage regulator consisting of a reactor.
상기 고전압 및 돌입전류 방지부는,
저항으로 구성되는 자동 전압 조절 장치.The method of claim 3,
The high voltage and inrush current prevention part
Automatic voltage regulator consisting of resistors.
상기 제어용 스위치부는,
상기 제어부의 제어를 토대로 상기 전원부로부터 공급되는 입력교류전압을 상기 1차측 코일부와 상기 2차측 코일부에서 감압하여 부하측에 공급되도록 스위칭 하는 제 1 및 제 2 다운 스위치; 및
상기 제어부의 제어를 토대로 상기 전원부의 중성선과 전압선의 극성을 변화시켜, 상기 전원부로부터 공급되는 입력교류전압을 상기 1차측 코일부와 상기 2차측 코일부에서 승압하여 부하측에 공급되도록 스위칭하는 제 1 및 제 2 업 스위치를 포함하는 자동 전압 조절 장치.The method according to claim 1,
The control switch unit,
First and second down switches for switching the input AC voltage supplied from the power supply unit to be supplied to the load by reducing the voltage at the primary side coil part and the secondary side coil part based on the control of the control part; And
First and second switching means for switching the polarity of the neutral line and the voltage line of the power supply unit based on the control of the control unit to switch the input AC voltage supplied from the power supply unit to be supplied to the load by boosting the primary coil unit and the secondary coil unit; And a second up switch.
상기 제 1 다운 스위치, 제 2 다운 스위치, 제 1 업스위치 및 제 2 업 스위치가 모두 오프되는 경우 상기 전원부로부터 공급되는 입력교류전압이 부하측으로 직접 공급되는 자동 전압 조절 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the input AC voltage supplied from the power supply unit is directly supplied to the load when the first down switch, the second down switch, the first up switch, and the second up switch are all turned off.
상기 제 1 다운 스위치, 제 2 다운 스위치, 제 1업 스위치 및 제 2 업 스위치는,
상기 전원부의 중성선과 전압선의 출력단, 그리고 상기 1차측 코일부 사이에 각각 결선되는 자동 전압 조절 장치.8. The method of claim 7,
The first down switch, the second down switch, the first up switch, and the second up switch,
An output terminal of the neutral line of the power supply unit, a voltage output line of the power supply unit, and the primary coil unit.
상기 2차측 코일부의 출력단에 구비된 탭은,
상기 1차측 코일부의 입력교류전압을 상기 2차측 코일부로 그대로 유도하는 양 끝단을 기준으로 내측으로 1 내지 2 볼트의 단 단위로 전압을 감압 또는 승압할 수 있는 권선수를 가진 위치마다 하나씩 구비되는 자동 전압 조절 장치.The method according to claim 1,
Wherein the tabs provided at the output ends of the secondary coil units
One for each position having a winding capable of reducing or boosting the voltage in a unit of 1 to 2 volts inward with respect to both ends of the input AC voltage of the primary coil portion as it is guided to the secondary coil portion Automatic voltage regulator.
상기 전압조절용 스위치부는,
상기 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭에 대응하는 수만큼의 스위치로 구성되는 자동 전압 조절 장치.
The method according to claim 1,
The voltage-
And the number of switches corresponding to the plurality of taps provided at the output end of the secondary side coil part.
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