KR840001641B1

KR840001641B1 - Ac transformable apparatus

Info

Publication number: KR840001641B1
Application number: KR1019830000182A
Authority: KR
Inventors: 윤세양; 박수한
Original assignee: 윤세양; 박수한
Priority date: 1983-01-19
Filing date: 1983-01-19
Publication date: 1984-10-12
Also published as: KR840003552A

Abstract

A step-down transformer that does not use an iron core consists of a diode (ZD) for constant voltage, trigger circuits (AA,BB), thyristers (S1,S2,S1',S2'), diodes (D1,D2), and resistor (R1,R2), The thyristers (S1,S2) are triggered by the trigger circuits (AA,BB) and the remaining thyristers (S1',S2') are triggered by the resistors (R1,R2) connected to the cathodes of S1' and S2'

Description

AC Step Down Device by Semiconductor

제1도는 본 발명의 전체 회로도.1 is an overall circuit diagram of the present invention.

제2도는 본 발명의 작동을 설명하기 위한 등가회로도.2 is an equivalent circuit diagram for explaining the operation of the present invention.

제3a도, 제3b도, 제3c도는 본 발명의 작동에 의한 각 부위의 파형도.3A, 3B, and 3C are waveform diagrams of respective parts of the operation of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

ZD : 정전압 다이오드 S1, S2, S3, S4 : SCRZD: constant voltage diodes S1, S2, S3, S4: SCR

D1, D2 : 다이오드 R1, R2 : 저항D1, D2: Diodes R1, R2: Resistance

본 발명의 각종의 전기기구에 전원을 공급하기 위한 교류 강압장치에 관한 것으로, 반도체에 의하여 교류를 강압시킬 수 있게 하여 전력손실이 거의 없도록 한 것이다.The present invention relates to an AC voltage dropping device for supplying power to various electric appliances of the present invention, and allows the AC to be stepped down by a semiconductor so that there is almost no power loss.

종래에는 교류를 강압시키기 위한 수단으로 권선변압기가 널리 사용되어 왔으나, 무부하시에도 일정량의 전력이 손실되는 문제점이 있으며, 또한 1차 권선에서 2차 권선으로 전력이 유기되는 과정에서 약 15% 내지 5% 정도의 전력이 손실되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 누설자속에 의하여 힘(HUM)이 발생되는 문제점이 있Conventionally, winding transformers have been widely used as a means for stepping down alternating current, but there is a problem in that a certain amount of power is lost even under no load, and about 15% to 5 in the process of discharging power from the primary winding to the secondary winding. In addition to the loss of about% of power, there is a problem in that force (HUM) is generated by the leakage flux.

본 발명은 이러한 많은 문제점을 해결함으로써 종래의 변압기에 대체할 수있는 반도체로 된 교류강압장치를 얻고져 하는 것으로, 이를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is to obtain an AC step-down device made of a semiconductor that can be replaced by a conventional transformer by solving many of these problems, described in detail by the accompanying drawings as follows.

SCR(S1), (S2)의 캐소드에 다이오드(D1), (D2) 및 SCR(S1'), (S2')을 각각 직렬로 접속하고 브리지 정류회로(1)의 "+"측을 제너다이오드(ZD)의 캐소드에 연결하며 그 애노드를 SCR(S1), (S2)의 애노드에 접속하고 다이오드(D1), (D2)와 SCR(S1'), (S2')의 접속점에 부하(R/L)를 연결하며 SCR(S1), (S2)의 개이트에는 교류전원 입력단자 (P1), (P2)에 접속된 점호회로(가), (나)를 연결하고 SCR(S2'), (SS1')의 개이트와 SCR(S1), (S2)의 캐소드를 각각의 저항(R2), (R1)으로서 접속하여서 된 것으로 미설명부호 OB는 과전류 차단기(Over Current Breaker)이며 S1-2, S2-1, S2-2는 본 발명을 설명하기 위한 등가회로의 스위치이고 Vav는 제너다이오드의 애빌런쉬 항복전압이며 Vi는 입력전압, Vo는 부하(R/L)에 공급되는 출력전압이다. 이와 같이 된 본 발명의 작용 및 효과를 상술하면 다음과 같다.Diodes D1, D2 and SCRs (S1 '), (S2') are connected in series to the cathodes of SCR (S1) and (S2), respectively, and the "+" side of the bridge rectifier circuit 1 is a zener diode. Connect to the cathode of (ZD) and connect the anode to the anodes of SCR (S1) and (S2) and load (R /) at the junction of diodes (D1), (D2) and SCR (S1 '), (S2'). L) and SCR (S1), (S2), and the circuits (A) and (B) connected to AC power input terminals (P1) and (P2). SS1 ') and the cathodes of SCR (S1) and (S2) are connected as resistors R2 and R1, respectively.Unexplained symbol OB is an overcurrent breaker and S1-2, S2-1 and S2-2 are switches of an equivalent circuit for explaining the present invention, Vav is an attenuation breakdown voltage of a zener diode, Vi is an input voltage, and Vo is an output voltage supplied to a load R / L. The operation and effects of the present invention thus made are as follows.

먼저 전원단자(P1), (P2)에 교류전원을 가하면 브리지 정류회로(1)에서 전파정류되고, "+"측 전압은 과전류 차단기를 거쳐 제너 다이오드(ZD)에 도달하는데 이때 제3b도에 보인 바와 같이 제너다이오드의 특성에 의하여 소정의 애빌런쉬 항복전압(avalanche Breaker Voltage Vav) 이상인 전압만이 통과하게 되므로 제3c도에First, when AC power is applied to the power terminals P1 and P2, full-wave rectification is performed in the bridge rectifier circuit 1, and the "+" side voltage reaches the zener diode ZD through the overcurrent breaker, which is shown in FIG. As shown in FIG. 3C, only a voltage greater than or equal to the avalanche breaker voltage Vav passes through the zener diode.

그리고 상기의 강하된 전압은 양측 SCR(S1), (S2)의 애노드에 가해지는데 각각의 개이트에는 입력전원단자(P1), (P2)에 연결된 점호회로(가), (나)가 별도로 연결되어 있어서 일측의 입력전원단자(P1)가 "+"가 될때에는 SCR(S1)이 점호되어 도통되고 반대로 타측의 입력전원단자(P2)가 "+"이면 SCR(S2)이 도통된다.The dropped voltage is applied to the anodes of both SCRs (S1) and (S2), and each circuit is separately connected to the firing circuits (A) and (B) connected to the input power terminals P1 and P2. When the input power terminal P1 on one side becomes "+", the SCR S1 is turned on and conducts. On the contrary, when the input power terminal P2 on the other side is "+", the SCR S2 conducts.

우선 일측의 입력전원단자(P1)가 "+"일 경우를 살펴보면 점호회로(가)를 통하여 SCR(S1)이 턴온(turn on)되고 따라서 제너다이오드(ZD)에서 강하되어 대기하고 있던 전압은 SCR(S1)과 다이오드(D1)를 거쳐서 부하(R/L)에 도달하는데, 한편 SCR(S1)의 캐소드전압이 저항(R1)을 거쳐 SCR(S1')에 가해지므로 SCR(S1') 역시 턴온되며 따라서 점B의 강압된 전압은 SCR(S1)과 다이오드(D1) 그리고 부하(R/L) 및 SCR(4)로 흐르게 된다. 이어서 타측의 전원단자(P2)가 "+"이면 이번에는 점호회로(나)에 의하여 SCR(S2)가 턴온되고 이어서 SCR(S2)의 캐소드 전압이 저항(R2)를 통하여 SCR(S2')에 가해져 SCR(S2') 역시 도통되어 점B의 전압이 SCR(S2) 및 다이오드(SD2)와 부하(R/L) 그리고 SCR(S2')을 거쳐 흐르므로 부하(R/L)에는 상기의 경우와 반대로 전류가 흐르게 된다.First, when the input power terminal P1 of one side is "+", the SCR (S1) is turned on through the firing circuit (A), and thus the voltage that has been dropped from the zener diode (ZD) and is waiting for SCR. The load (R / L) is reached via (S1) and diode (D1), while the SCR (S1 ') is also turned on because the cathode voltage of SCR (S1) is applied to SCR (S1') via resistor (R1). Therefore, the stepped-down voltage of point B flows to SCR (S1), diode (D1), load (R / L), and SCR (4). Subsequently, when the other power supply terminal P2 is "+", this time, the SCR (S2) is turned on by the firing circuit (B), and then the cathode voltage of the SCR (S2) is supplied to the SCR (S2 ') through the resistor R2. SCR (S2 ') is also conducted so that the voltage at point B flows through SCR (S2) and diode (SD2), load (R / L), and SCR (S2'). In contrast, current flows.

따라서 부하(R/L)에 흐르는 전압파형을 보면 제3C도와 같이 강압된 교류가 되는 것이며, 이때의 전압은 전원입력 전압에서 제너다이오드(ZD)의 애빌런쉬 항복전압을 뺀 값이 되며 그 이유는 SCR과 다이오드의 강하전압은 미소하여 무시될 수 있기 때문이다.Therefore, when looking at the voltage waveform flowing through the load (R / L), it is a stepped alternating current as shown in FIG. 3C, and the voltage at this time is the power input voltage minus the attenuation breakdown voltage of the zener diode (ZD). This is because the drop voltages of the SCR and the diode can be negligibly ignored.

그리고 본 발명은 SCR이 입력전원 주파수로 점호되는 것이어서 본 발명에 의In addition, the present invention is that the SCR is to be fired by the input power source frequency and according to the present invention

아울러 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 등가회로인 제2도를 보면 연등되는 스위치(S1-1)과 (S1-2)가 입력전원전압의 반주기 동안은 ON되고 나머지 반주기 동안은 연동스위치(S2-1)과 (S2-2)가 ON되는 과정을 통하여 부하에 강압된 교류전압을 공급하게 되는 본 발명의 동작을 설명하고 있다.In addition, referring to FIG. 2, which is an equivalent circuit provided to help the understanding of the present invention, the switches S1-1 and S1-2 that are lighted are turned on during the half cycle of the input power voltage and the interlock switch S2- during the other half cycle. 1) and (S2-2) illustrate the operation of the present invention to supply the AC voltage stepped down to the load through the process of turning on.

그리고 다이오드(D1), (D2)은 SCR(S2'), (S1')을 교대로 점호시키기 위한 것이며, 입력전원전압에서 제너다이오드의 애벌런쉬 항복전압을 뺀 값이 출력전압으로 결정되는 것이어서 제너다이오드를 적절히 신정하면 원하는 만큼 강압된 교류전압을 얻을 수 있게 된다.The diodes (D1) and (D2) are used for alternately firing the SCRs (S2 ') and (S1'), and the value of the zener diode minus the avalanche breakdown voltage is determined as the output voltage. With proper care in the diode, you can get the AC voltage stepped down as desired.

이와 같이 하여 본 발명은 반도체만으로 된 교류 전압장치를 얻을 수 있으므로 전력손실이 거의 없으며 특히 무부하시에는 회로가 차단되어 전력손실이 전혀 없게 되는 큰 잇점이 있을 뿐만 아니라 중량이 가볍고 부피가 작아서 기기 전체를 경량화, 소형화시킬 수 있으며 아울러 본 발명은 종래의 권선변압기와 같이 역률을 저하시키는 요소가 전혀 없어서 효율을 증대시킬 수 있게 되는 유용한 것이다.In this way, the present invention can obtain an AC voltage device consisting only of semiconductors, so that there is almost no power loss, and especially at no load, there is a big advantage that the circuit is cut off and there is no power loss at all. The present invention is useful because it can reduce the weight and size and increase the efficiency since there is no factor that lowers the power factor as in the conventional winding transformer.

Claims

As shown in the figure, the rectified input power supply voltage is stepped down by the constant voltage diode ZD, and the SCR (S1) is controlled by a firing circuit (a) and (b) connected to the AC power input terminals P1 and P2. , (S2) are interlocked, and the resistors (R2) connected to the cathodes of the SCRs (S2 ') and (S1') connected in series with the diodes (D1) and (D2). And R (L) connected to two connection points of diodes (D1), (D2) and SCR (S2), (S1 ') by stepping by R1, the stepped down voltage having the same frequency as the input power supply frequency. An AC step down apparatus using semiconductors, characterized in that an AC voltage is applied.