KR820000416Y1 - Automatic voltage modulating circuit for power supply - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 종래의 강압변압기 및 절환스위치를 이용한 상용교류 전원 변환장치.1 is a conventional AC power converter using a conventional step-down transformer and a switch.
제2도는 본 고안이 이용되는 상용입력전원의 자동변환 전원장치의 개략도.2 is a schematic diagram of an automatic conversion power supply of a commercial input power supply using the present invention.
제3도는 본 고안의 구체회로도.3 is a specific circuit diagram of the present invention.
제4도는 본 고안의 동작설명을 위한 각부 파형도.4 is a waveform diagram of each part for explaining the operation of the present invention.
본 고안은 강압변압기 나 탭절환스위치를 사용하지 않으면서 상용교류주파수 50-60㎐를 가진 85V-260V 범위의 광대역한 입력조건에서도 소정의 직류전압치를 얻도록 자동변환하여 줌은 물론, 그 동작이 안정되고 소정의 직류 전압치를 리플이 전혀없는 상태로 임의적으로 얻을 수 있도록 하며, 동시에 초기과도 전류등과 같은 과도전류를 제한하여 전자기기의 회로를 보호할 수 있도록 한 상용입력전원의 자동변환전원 장치에 사용되는 전압자동 조절회로에 관한 것이다.The present invention does not use a step-down transformer or a tap-change switch, and automatically converts to obtain a predetermined DC voltage value even in a wide range of input conditions of 85V-260V with a commercial AC frequency of 50-60 Hz. Automatic conversion power supply of commercial input power supply that enables to obtain a stable and predetermined DC voltage value arbitrarily with no ripple and to protect the circuit of electronic devices by limiting the transient current such as initial transient current etc. It relates to a voltage automatic control circuit used in.
일반적으로 TV등 가전기기에 필요한 소정의 직류전압을 얻기 위해서는 상용 50-60㎐의 주파수 범위를 가진 교류전원을 이용하고 있으며, 이 상용교류전원은 우리나라일경우 60㎐,100V/220V의 2가지 형태로 나타나는데, 100V지역 또는 220V 지역 어느곳에서나 사용 가능한 가전기기에는 이러한 전압변동지역에 따라 대처하기 위한 장치가 필수적으로 요구된다.In general, to obtain a predetermined DC voltage required for home appliances such as a TV, AC power having a commercial frequency range of 50-60 이용 is used. This commercial AC power source has two types of 60 ㎐, 100 V / 220 V in Korea. In the home appliance that can be used anywhere in the 100V or 220V region, a device for coping with the voltage fluctuation region is required.
그러므로, 이러한 전압변동지역에 대처할 수 있도록 제1도와 같이 강압용변압기(T) 및 절환스위치(S)를 두어 입력전압변동지역에 따른 전압을 선택하고 이를 정류회로(D) 및 리플제거회로(A')를 이용하여 소정의 직류전압치를 얻어온 것이 대부분이다.Therefore, in order to cope with such a voltage fluctuation region, a step-down transformer T and a switching switch S are set as shown in FIG. 1 to select a voltage according to the input voltage fluctuation region, and the rectifier circuit D and the ripple cancellation circuit A are as follows. In most cases, a predetermined DC voltage value has been obtained using ').
그러나, 이와 같은 장치 또는 이와 유사한 장치에 있어서는 교류입력조건에 따라 100V/220V 겸용의 탭절환스위치나 강압변압기가 필수적으로 요구되고, 이러한 탭절환스위치나 강압변압기는 전자기기의 안정성과 오조작을 방지하기 위하여 전자기기의 내부에 장설되는 것이 일반적인 바, 상용교류의 입력조건이 변동되는 경우에 있어서는 수용가나 설치자등이 캐비넷을 해체한다음 탭절환스위치를 조작하여야 하는 번거로움이 있고, 이에 따라 수용가등의 조작실수에 의하여 전자기기의 고장이 발생될 염려가 커서 취급이 까다로울 뿐만 아니라 강압용변압기를 사용할 경우는 중량 및 부피가 커서 TV등의 가전기기에서 필연적으로 요구되는 소형경량화를 이룰 수 없게되며, 강압용 변압기 자체에서 소모되는 전력소비가 많게되어 비 경제적이다.However, in such a device or similar device, a tap-change switch or step-down transformer for both 100V / 220V is required according to the AC input condition, and the tap-change switch or step-down transformer prevents the stability and misoperation of electronic devices. It is generally installed inside the electronic equipment for the purpose. In the case of changing the input condition of the commercial exchange, the customer or the installer has to dismantle the cabinet and then operate the tap-changing switch. Because of the possibility of malfunction of electronic equipment due to the mistake of operation, it is not only difficult to handle, but also when the step-down transformer is used, the weight and volume are so large that it is impossible to achieve the compact and light weight required for home appliances such as TV. The power consumption consumed by the step-down transformer itself increases, making it uneconomical.
특히, 표1과 같이 세계각국의 상용전압은 100V(우리나라, 일본)에서 최고 250V(오스트레일리아)까지 다양하게 사용되고 있는데, 이들 각국을 상대로 가전기기등을 수출할게 될 경우에는 특정국의 상용전압에 따른 정격전압용 변압기를 사용한 전원장치를 각각 별도로 제작하여야 하며, 또한 표 1에서와 같이 특정국 내의 상용교류전원이 지역마다 3가지 또는 그 이상이 될 경우에는 이들 가전기기에 설계되는 전원장치는 더욱 복잡하게 될 뿐만 아니라 절환스위치의 사용으로 번거로웁고 이로 인하여 제작관리나 원가등이 상승 하는등의 실용적이 못되는 문제점을 안고 있다.In particular, as shown in Table 1, the world's commercial voltages vary from 100V (our country, Japan) to 250V (Australia). When exporting home appliances to these countries, Each power supply using a transformer for rated voltage must be manufactured separately, and as shown in Table 1, when there are three or more commercial AC power in a specific country, the power supply designed for these home appliances is more complicated. In addition, the use of the changeover switch is cumbersome, and this causes a problem that is not practical such as an increase in production management or cost.
이러한 배경에서 1981년도 출원인이 실용신안출원한 "상용입력전원의 자동변환 전원장치"(출원번호 2305호)는 상용주파수 50/60㎐를 가진 AC 85V-260V의 입력전압 변동폭으로 인가되는 전원을 자동으로 변환하여 소정의 정전압을 얻은 후 초기과도 전류등을 제한하여 전자기기의 회로를 보호함은 물론 리플함유율 0.05 이내의 직류전원을 공급하도록 제안된 것인데 본 고안은 여기서 이용되는 "전압자동조절회로"에 관한것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.Against this background, "Automatically converting power supply of commercial input power supply" (Application No. 2305), filed by the applicant in 1981, applied for a utility power applied to the input voltage fluctuation range of AC 85V-260V with commercial frequency 50 / 60Hz. It is proposed to protect the circuit of electronic devices by limiting the initial transient current after obtaining a predetermined constant voltage by converting to. In addition, it is proposed to supply a DC power supply with a ripple content of 0.05 or less. It will be described in detail as follows.
제2도는 본 고안이 이용되는 상용입력전원의 자동변환전원장치의 개략원리도로서 이의 동작 원리를 간단히 소개하여 보면 상용주파수 50-60㎐를 가진 AC 85V-260V의 전원 입력이 전원코드에 인가되면 이는 브리지 정류회로(D)를 거쳐 전압자동조절회로(V)의 사이리스터(SCR)에 인가되는데, 이때 사이리스터(SCR)에 유입된 상용교류전원의 매사이클 마다 위상각을 자동제어하는 동작은 전압자동조절회로(V)로 이뤄진다.2 is a schematic principle diagram of an automatic conversion power supply of a commercial input power supply using the present invention briefly introduces the operating principle of the power input of AC 85V-260V having a commercial frequency of 50-60Hz This is applied to the thyristor (SCR) of the voltage automatic regulation circuit (V) via the bridge rectifier circuit (D), wherein the operation of automatically controlling the phase angle for each cycle of the commercial AC power flowing into the thyristor (SCR) It consists of a control circuit (V).
따라서, 이러한 위상각 자동제어 동작은 최초전압자동조절회로(V)의 사이리스터(SCR)을 거쳐 유입된 전압을 궤환하여 일정치로 분할가변하므로서 소정의 전압을 얻게되는데 이는 저항(R')과 가변저항(R)의 전압 분할가변동작으로 설정하게되며, 이 소정의 전압값 이외의 전압변동(85V-260V)이 인가된다면 전압자동조절회로(V)에서 이에 적절한 동작을 하므로서 사이리스터 (SCR)의 유통각을 임의로 자동조절하게 되어 소정의 정전압을 얻게되는 것이다.Accordingly, the phase angle automatic control operation obtains a predetermined voltage by dividing and changing the voltage introduced through the thyristor (SCR) of the initial voltage automatic regulation circuit (V) to a predetermined value. When the voltage variation (85V-260V) other than the predetermined voltage value is applied, the voltage automatic control circuit (V) performs proper operation and distributes the thyristor (SCR). The angle is automatically adjusted arbitrarily to obtain a predetermined constant voltage.
그러나, 여기서 출력된 정전압은 주파수로 인하여 리플성분이 많이 포함되어 있으므로 해서 이를 제거함은 물론 회로의 안정성을 고려한 리플제거 및 전류제한회로(A)를 거치므로 해서 소정의 순수직류전압 및 회로의 안정성을 기하게되는 것이다.However, since the constant voltage output here contains a lot of ripple components due to the frequency, the constant voltage is removed, as well as the ripple removal and current limiting circuit (A) considering the stability of the circuit, thereby maintaining a predetermined pure DC voltage and stability of the circuit. It is due.
이와 같은 상용입력전원의 자동변환전원장치에 있어서의 전압자동조절회로(V)는 전원코드를 거쳐 입력되는 AC 85V-260V까지의 임의전압을 일단 적절한 소정의 정전압으로 변환시키는 회로로서 이를 제3도와 같이 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The voltage automatic control circuit (V) in the automatic conversion power supply of such commercial input power is a circuit for converting an arbitrary voltage of AC 85V-260V, which is input via a power cord, into an appropriate predetermined constant voltage. Looking in detail as follows.
즉, 본 고안에서의 전압자동조절회로(V)는 그 기능에 따라 5부분으로 구성되며,이는 통상의 브라지 정류회로(D)의 맥류파형을 전압자동조절회로(V)의 구동전압파로 변환시키기 위한 구동전압파발생부(4)와 전압선택 및 검지부(5)의 작용에 의해 선택된 소정의 전압값 이외의 전압변동폭에 따라 구동전압파의 전위차와 비교되어 위상각을 자동조절하는 위상각 조절부(3) 및 이의 동작으로 위상각 구동부(1)를 구동하기위한 임펄스(Impulse)를 발생토록하는 트리거펄스 발생부(2)와 이 트리거 펄스발생부(2)의 출력으로 사이리스터(SCR)를 구동하는 위상각 구동부(1) 및 예상외의 과도전압발생시 이들 회로를 보호하기 위한 과도전압방지부(6)로서 구성된것이다. 미설명부호 A는 리플제거 및 전류제한 회로이다.That is, the voltage automatic control circuit (V) in the present invention is composed of five parts according to its function, which converts the pulsation waveform of the conventional Brazier rectifier circuit (D) into the driving voltage wave of the voltage automatic control circuit (V). Phase angle adjusting unit for automatically adjusting the phase angle by comparing with the potential difference of the driving voltage wave according to the voltage fluctuation width other than the predetermined voltage value selected by the operation of the driving voltage wave generator 4 and the voltage selection and detection unit 5 (3) and the trigger pulse generator 2 for generating an impulse for driving the phase angle driver 1 by the operation thereof and the thyristor SCR by the output of the trigger pulse generator 2 The phase angle driver 1 and the transient voltage protection part 6 for protecting these circuits in the event of an unexpected transient voltage are constructed. Reference numeral A is a ripple cancellation and current limiting circuit.
이와 같은 구성의 본 고안은 AC 85V-260V의 전압이 전원코드에 공급되면 통상의 정류회로(D)로 정류되어 제4도의 1과 같이 a점의 파형의 맥류파형을 형성한다.According to the present invention having the above configuration, when a voltage of AC 85V-260V is supplied to the power cord, it is rectified to a normal rectifier circuit D to form a pulse wave waveform of a point waveform as shown in FIG.
즉, a점에서 형성된 맥류파형은 구동전압파 발생부(4)의 저항(R1)(R2)에 의하여 분할되어 소정의 적은 피크치를 가지는 전압으로 트렌지스터(Q1)의 베이스전위를 형성하고, 한편으로는 저항(R17)을 거쳐 위상각 조절부(3)의 제너다이오드(Z1)에 의하여 기준전압(DC 약 12V)이 트렌지스터(Q1)의 에미터 전위를 형성한다.That is, the pulse wave waveform formed at point a is divided by the resistors R 1 and R 2 of the driving voltage wave generator 4 to form the base potential of the transistor Q 1 at a voltage having a predetermined small peak value. On the other hand, the reference voltage (DC 12V) forms the emitter potential of the transistor Q 1 by means of the zener diode Z 1 of the phase angle adjuster 3 via the resistor R 17 .
따라서 최초에는 사이리스터(SCR)가 동작하지 않는상태여서 전압선택 및 감지부(5)의 저항(R12, R13,R14)에는 아무런 전압강하가 없게된다.Therefore, at first, the thyristor SCR is not operated so that there is no voltage drop in the resistors R 12 , R 13 , and R 14 of the voltage selection and detection unit 5.
그러므로, 이로인하여 위상각 조절부(3)의 트렌지스터(Q5)는 OFF된 상태에 놓이게 되므로서 트렌지스터(Q2)의 에미터에는 기준전압(DC 약 12V)이 걸리게되고, 이의 베이스에는 구동전압과가 인가 되므로 해서 베이스 전위가 상기 기준적압보다 약 0.7V이하가 되는 시점에서 트렌지스터(Q2)가 동작하게 된다.Therefore, the transistor Q 5 of the phase angle adjuster 3 is turned off, so that the emitter of the transistor Q 2 is subjected to a reference voltage (about 12 V DC), and a driving voltage is applied to the base thereof. Transistor Q 2 is operated when the base potential becomes about 0.7 V or less than the reference positive pressure due to the excessive application.
이 트렌지스터(Q2)의 동작으로 트렌지스터(Q3)가 동작하여 트리거 펄스발생부(2)의 저항(R2)에는 전위차가 발생되고, 이는 콘덴서 (C3), 다이오드(D2)로 미분되어 제4도의 3과 같은 C점의 임펄스파형이 발생된다.To operate as a transistor (Q 3) of the transistor (Q 2) operated and has the potential difference generating resistor (R 2) of the trigger pulse generator (2), which is finely divided in a capacitor (C 3), the diode (D 2) This results in an impulse waveform at point C as shown in FIG.
이 임펄스신호로 인하여 트렌지스터(Q4)가 동작하여 이를 증폭하고 이 펄스신호는 위상각 구동부(1)의 저항(R5) 및 콘덴서 (C4)를 거쳐 사이리스터(SCR)의 게이트에 가해지게 된다.This impulse signal causes the transistor Q 4 to operate and amplify it, and this pulse signal is applied to the gate of the thyristor SCR through the resistor R 5 and the capacitor C 4 of the phase angle driver 1. .
그러므로 사이리스터(SCR)는 턴언(turn ON)되어 콘덴서(Ca) 양단에 입력맥류파형의 임의점에서 위상각이 제어된 일정전압을 충전하게되고, 잠시 후 사이리스터(SCR)의 애노드 전위는 트렌지스터(Q2)의 OFF동작으로 0로 떨어지게 되면서 콘덴서(Ca)의 전위에 의해 사이리스터(SCR)는 턴 오프(turn OFF)된다.Therefore, the thyristor (SCR) is turned on to charge a constant voltage controlled phase angle at any point of the input pulse wave waveform at both ends of the capacitor (Ca), and after a while the anode potential of the thyristor (SCR) is the transistor (Q) The thyristor SCR is turned off by the potential of the condenser Ca as it falls to zero by the OFF operation of 2 ).
이때, 사이리스터(SCR)의 도통 순간 쵸크코일(L)은 스위칭 동작시 발생되는 불요복사를 방지하면서 콘덴서(Ca)와 작용하여 사이리스터(SCR)의 도통시간을 길게하는 동작을 하므로서 콘덴서(Ca)의 충방전에 의하여 형성되는, 직류전압과의 리플성분을 완화시킨다.At this time, the instantaneous choke coil L of the thyristor SCR acts to increase the conduction time of the thyristor SCR by acting with the capacitor Ca while preventing unnecessary radiation generated during the switching operation. The ripple component with direct current voltage formed by charge and discharge is alleviated.
이렇게 해서 최초의 어떤 임의 값의 전압치에서 발생된 직류전압은 저항(R12, R13, R10에 의하여 궤환되며, 이 전압은 전압선택 및 검지부(5)의 가변저항(R13)을 이용하여 얻고자 하는 전압치의 소정의 값으로 정해진다.In this way, the DC voltage generated at the first arbitrary voltage value is fed back by the resistors R 12 , R 13 , and R 10 , and the voltage is obtained by using the variable resistor R 13 of the voltage selection and detection unit 5. To a predetermined value of the voltage value to be obtained.
그러므로, 사이리스터(SCR)를 거쳐 콘덴서(Ca)에 충방전되는 전압치가 예정치인 소정의 값보다 상승하거나 감소할 때는 이러한 변동정도에 따라 위상각 조절부(3)의 트렌지스터(Q5)의 베이스에 인가되는 전위가 변화되면서 트렌지스터(Q5)의 콘렉터 전류를 제한하게 되고, 트렌지스터(Q2)의 에미터 전위는 이에 따라 변동하게 되며 이로 인하여 트렌지스터(Q2)의 베이스에 인가되고 있는 구동전압기파의 최상 전위점에서 하향하는 전위점까지 이 기울기의 임의의 점에서 트렌지스터(Q2)가 동작되고, 이 트렌지스터(Q3)의 동작으로 상기 최초동작과 같이 사이리스터(SCR)에 인가되는 맥류파형의 임의의 점에서 위상각을 제어하게 된다.Therefore, when the voltage value charged and discharged to the capacitor Ca via the thyristor SCR rises or decreases from a predetermined value, the base of the transistor Q 5 of the phase angle adjuster 3 depends on the variation. as the applied potential is changed which is being limited as a cone collector current of the transistor (Q 5), the emitter of the transistor (Q 2) potential thus is to change the drive which is applied to this reason the base of the transistor (Q 2) voltage Transistor Q 2 is operated at any point of the slope from the highest potential point of the airwave to the potential point downward, and the pulse wave is applied to thyristor SCR as in the initial operation by the operation of transistor Q 3 . The phase angle is controlled at any point of.
이와 같이, 위상각 조절부(3)의 트렌지스터(Q2)의 베이스에 인가되는 b점의 파형의 임의의 전위에서, 이의 에미터에 인가되는 변동전위와 비교하여 SCR의 도통각을 조절하게 되므로서 제4도의 4와 같은 d점의 파형을 얻게되는 것이고, 이는 리플제거 및 전류제한회로(A)를 통하여 제4도에서의 e점의 파형과 같은 순수직류전원을 TV등 가전기기등에 공급하게되는 것이다.In this way, at any potential of the waveform of point b applied to the base of the transistor Q 2 of the phase angle adjuster 3, the conduction angle of the SCR is adjusted in comparison with the variation potential applied to the emitter thereof. In Figure 4, the waveform of point d as shown in Figure 4 is obtained, and this enables the supply of pure direct current power such as the waveform of point e in Figure 4 to household appliances such as a TV through the ripple cancellation and current limiting circuit (A). Will be.
또한 본 고안에서 설정된 260V 이상의 예상밖의 과도전압이 입력측에 인가되면 과도전압 방지부(6)의 저항(R7, R8)을 통하여 이를 흡수하게 되어 본 고안의 회로를 안정되게 보호할 수 있다.In addition, when an unexpected transient voltage of 260V or more set in the present invention is applied to the input side, it is absorbed through the resistors R 7 and R 8 of the transient voltage protection unit 6, thereby stably protecting the circuit of the present invention.
이와 같은 본 고안은 AC 85V-260V, 50/60㎐의 임의의 임력조건에도 자동으로 전압변환하여 소정의 정전압을 얻은 후 이를 리플함유율이 0.05% 이내의 소정의 직류전압으로 변환시키면서 초기 과도전류등을 제한하여 전자기기의 회로를 안전하게 보호하기 위한 상용입력전원 자동변환전원 장치에 있어서 입력전압 변동에 따라 일단 임의의 값을 지닌 소정의 정전압치로 자동변환하기 위한 회로를 제공하는데 그 특징이 있는 것이다.The present invention, such as AC 85V-260V, 50 / 60㎐ any power condition automatically converts the voltage to obtain a predetermined constant voltage, and then convert the ripple content into a predetermined DC voltage within 0.05% initial transient current, etc. In the commercial input power automatic conversion power supply device for protecting the circuit of the electronic device by limiting the limit to provide a circuit for the automatic conversion to a predetermined constant voltage value having an arbitrary value according to the input voltage fluctuations.
[표 1]TABLE 1
Claims (1)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019810002308U KR820000416Y1 (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Automatic voltage modulating circuit for power supply |
| US06/337,162 US4433368A (en) | 1981-04-01 | 1982-01-05 | Power supply circuit for a variable electrical source |
| GB8209192A GB2098368B (en) | 1981-04-01 | 1982-03-29 | Ac to dc converter circuit |
| JP1990060717U JPH0615298Y2 (en) | 1981-04-01 | 1990-06-11 | Continuously variable power supply circuit without switching |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019810002308U KR820000416Y1 (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Automatic voltage modulating circuit for power supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR820000416Y1 true KR820000416Y1 (en) | 1982-03-27 |
Family
ID=19221229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2019810002308U KR820000416Y1 (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Automatic voltage modulating circuit for power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR820000416Y1 (en) |
-
1981
- 1981-04-01 KR KR2019810002308U patent/KR820000416Y1/en active Pre-grant Review Request
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| J2X1 | Appeal (before the patent court) |
Free format text: TRIAL NUMBER: 1983201000124; APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| O131 | Decision on opposition [utility model] |