KR910005763Y1

KR910005763Y1 - 가변용 채터링 방지회로

Info

Publication number: KR910005763Y1
Application number: KR2019880010647U
Authority: KR
Inventors: 최동순
Original assignee: 삼성항공산업 주식회사; 신훈철
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1991-08-02
Also published as: KR900001796U

Abstract

내용 없음.

Description

가변용 채터링 방지회로

제 1 도는 본 고안에 따른 회로도.

제 2 도는 본 고안에 따른 동작파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

IC1 : 낸드게이트 IC2 : 앤드게이트

SCR : 다이리스트 R1-R2 : 저항

VR1 : 가변저항 RY1 : 릴레이코일

SRY1 : 릴레이스위치 C1 : 캐패시터

SW1 : 스위치 D1 : 다이오드

본 고안은 산업용 제어시스템의 신호제어용 온/오프 스위치 스위칭 동작에 따른 채터링(chattring) 방지회로에 관한 것으로, 특히 다이리스트(일명;SCR)를 이용하여 스위칭시 채터링을 방지함은 물론 상기 채터링 방전시간을 가변할 수 있는 회로에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 제어시스템에서 신호제어용 계전기의 동작 및 복구의 과도 상태로 부터 접점이 안정된 개폐 상태로 될때까지 몇 번인가 개폐를 반복하는 현상을 채터라 하는데, 채터에는 다음과 같은 종류가 있다.

(1) 헤지테이션 채터(hesitation chatter)는 계전기가 동작할때 아마추어가 접점 스프링을 눌러서 끄는 흡인력에 이르지 않아 도중에 원상태로 돌아가는 채터로 복구시에도 전류가 서서히 감소하는 경우가 발생하는 경우가 있다.

(2) 이니셜 채터(initial chatter)는 접점이 개폐될 때 접점 스프링 자신의 진동으로 발생되는 채터이다.

(3) 쇼크 채터(shock chatter)는 계전기의 아마추어가 동작하여 코어와 충돌하였을때, 복구하여 백 스톱과 충돌하였을때 그 충격으로 접점 스프링이 진동하여 발생하는 채터이다.

(4) 리바운드 채터(rebound chatter)는 복구할때 계전기의 아마추어가 백스톱과 충돌한 후에 튀어 돌아와 다시 접점을 개폐시키기 때문에 발생하는 채터이다.

상기 채터 현상은 시스템 동작의 불안정을 초래하는 원인으로 대두되어 왔으며, 이 현상을 제거하는 기술이 강구되어 왔었다.

종래의 채터현상 즉 채터링 방지용으로 RS래치와 슈미터 트리거 회로를 사용하였던 것이 대부분이였으나 동작시간이 짧고, 고정되어 있어서 스위치에서 심한 채터링 현상이 발생시 오동작의 원인이 계속 남아 있으나, 이를 해결하기 위해 추가 보상회로 및 정밀용 스위치를 부착하여 이를 해결하려 했으나 근본적인 해결은 얻지 못하였다.

따라서 본 고안은 종래의 문제점을 해결하기 위해 다이리스터를 사용하여 심하게 계속 발생되는 채터링 현상을 방지할 수 있는 회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 산업제어기기의 특성 및 스위칭에 따라 채터링 방지시간을 가변할 수 있으며 상기 채터링 방지 시간동안 발생된 모든 노이즈를 제거할수 있는 회로를 제공함에 있다.

이하 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 고안에 따른 회로도로서 디지탈 신호 입력단(11)으로 부터 스위치(SW1)와 릴레이 스위치(SRY1)을 연결하고, 상기 릴레이 스위치(SRY1)를 연결한 노드(A2)로 부터 앤드게이트(IC2)와 다이리스터(SCR)의 입력단을 연결한다.

상기 스위치(SW1)의 연결한 노드(A6)로 부터 다이오드(D1)와 릴레이코일(RY1)을 병렬로 결합하여 노드(A1)에 연결하고, 상기 노드(A1)로 부터 저항(R2)을 연결하여 접지시킨다.

상기 노드(A1)를 낸드게이트(IC1)의 입력단에 연결하고 상기 다이리스터(SCR)의 출력단(01)도 또한 상기 낸드게이트(IC1)의 입력단에 연결되어 낸드게이트(IC1)의 출력단(A3)을 상기 앤드게이트(IC2)의 입력단에 연결한다.상기 앤드게이트(IC2)의 출력단(A4)에 저항(R1)을 연결하여 접지시키고, 상기 노드(A4)로 부터 가변저항(VR1)을 연결하여 상기 노드(A5)에 연결하고 상기 노드(A5)를 상기 다이리스터(SCR)의 게이트에 연결하고, 상기 노드(A5)로 부터 캐패시터(C1)을 연결하여 접지되도록 구성된다.

제 2 도는 본 고안에 따른 제 1 도의 동작파형도로서, (2a)는 디지탈 신호입력단(11)의 입력파형이고, (2b)는 스위치(SW1)의 스위칭 파형이며, (2c)는 상기 스위치(SW1)의 스위칭시 릴레이코일(RY1)의 코일여자로 발생되는 스위칭 채터링 현상이 포함된 노드(A1)의 출력상태이다.

(2d)는 상기 릴레이코일(RY1)의 구동으로 릴레이 스위치(SRY1)의 온/오프에 따라 출력단노드(A2)에 나나나는 파형도이고, (2e)는 상기 (2c) 신호에 따라 낸드게이트(IC1)의 출력단(A3)의 출력파형신호이며, (2f)는 앤드게이트(IC2)의 출력상태이고, (2g)는 다이리스터(SCR)의 게이트 노드(A5)의 입력 신호이며, (2h)는 다이리스터(SCR)의 출력신호이다.

따라서 본 고안의 구체적인 일실시예를 제 1, 2 도를 참조하여 상세히 설명하면 제 1 도에서 릴레이 코일(RY1)은 스위치(SW1)가 온(ON)시 동작되며, 이때 릴레이 스위치(SRY1)가 온되어 디지탈 신호 입력단(11)의 신호를 받아 들이도록 되어 있다.따라서 다이리스터(SCR)의 입력 전단까지 디지탈 신호 입력단(11)의 입력신호가 전달된다. 그리고 낸드게이트(IC1)은 두입력(A1,01)중 어느 한쪽이라도 "로우"이면 "하이"로 출력되나, 모두 "하이"이면 "로우"로 출력된다.따라서 스위치(SW1)가 온이 되고 다이리스터(SCR)출력이 "하이"로 될때 "로우"가 되어 앤드게이트(IC2)의 출력은 "로우"가 된다.이로 인하여 가변저항(VR1) 및 캐패시터(C1)으로 이루어지는 시정수만큼 지연되어 다이리스터(SCR)의 게이트 노드(A5)의 전압을 하강시키며, 이는 다이리스터(SCR)의 출력이 오프시 채터링을 방지하기 위함이다.상기 낸드게이트(IC1)의 어느 하나의 입력이 "로우"라도 "하이"로 출력되므로 동작 이전 상태에서는 "하이"상태로 있게 된다. 이로 인하여 상기 앤드게이트(IC2)는 스위치(SW1)가 온시 출력이 하이로 되어 가변저항(VR1)과 캐패시터(C1)으로 이루어지는 시정수만큼 지연되어 다이리스터(SCR)의 게이트에 전압을 공급하여 다이리스터(SCR)을 도통시키므로써 상기 디지탈 신호 입력단(11)의 입력 신호를 다이리스터(SCR)을 통해 출력된다. 가변저항(VR1), 캐패시터(C1)은 앤드게이트(IC2)가 하이로 되었을때 다이리스터(SCR)의 게이트에 공급되는 전압을 상기 소정의 시정수에 의해 서서히 증가시킴으로서 노드(A2)에 입력이 도착된후 다이리스터(SCR)의 게이트를 연다. 이는 그 지연시간이 채터링이 없어지는 시간을 의미하며, 저항(R1)과 캐패시터(C1)는 고정값이기 때문에 가변저항(VR1)의 가변으로 그 시간이 조정될수 있고, 저항(R2)는 바이어스 저항이며, 다이오드(D1)은 릴레이 코일(RY1)의 구동시 순간 피이크(Peak) 전압에 대한 보호소자이다.

제 2 도의 타이밍 챠트를 들어 상세히 설명하면, 디지탈 신호입력단(11)으로 (2a)와 같은 입력신호가 인가될때 스위치(SW1)가 온과 오프되면 (2b)와 같이 나타나는데, 스위치(SW1)가 (2b) 파형과 같이 온시 릴레이 코일(RY1)의 여자에 따라 발생된 스위칭 채터링은 노드(A2)에 나타난다. 상기 릴레이코일(RY1)이 여자될시 릴레이 스위치(SRY1)이 온되어지므로 실제 온/오프 동작은 (2c)와 같이 채터링 결과 같이 완전히 동일 상태로 같이 나타나지 않지만 릴레이 스위치(SRY1)의 온/오프 동작과 비슷하게 온/오프 동작을 일으켜 (2d)와 같이 비안정 상태로 된다. (2c)와 같지 않고 (2d)에서 채터링이 감소된 상태는 릴레이 스위치(SRY1)가 릴레이 코일(RY1)의 전기적 특성에 의해 여자된 다음 동작되므로 다소 감소되어지기 때문이다. 이때 앤드게이트(IC2)는 낸드게이트(IC1)의 출력이 "하이"이므로 "하이"를 출력하여 노드(A4)에서 (2f)와 같이 채터링을 포함한 하이 출력으로 되면 이는 가변저항(VR1), 캐패시터(C1)에 의해 결정되는 시정수(t) 동안 "하이"상태에 다이리스터(SCR)의 게이트를 연다. 이때 채터링은 시정수(t)에 따라 게이트가 열리기전에 소멸되며 이 시간은 가변저항(VR1)의 조정에 의해 가변할 수 있다.

이에 따라 다이리스터(SCR)의 출력단으로 소정출력이 "하이"로 나타나면, 곧 낸드게이트(IC1)을 통해 노드(A3)위치 전압은 (2c) 파형에서 보여주는 것과 같이 "로우"로 되고, 앤드게이트(IC2) 출력도 역시 "로우"로 (2f)와 같이 됨에 따라 캐패시터(C1)의 충전전압이 가변저항(VR1), 저항(R1)을 통해 방전되며 다이리스터(SCR)의 게이트 노드(A5)의 전압은 (2g)와 같이 OV가 된다. 그러나 다이리스터(SCR)은 이소자의 기본 특성에 의해 디지탈 신호 입력단(I1)의 상태가 "로우"로 변화되지 않은 한 도통 상태를 차단할 수 없으므로 계속 도통상태로 있게 된다. 이는 스위치(SW1)의 오프시 채터링과 관계없이 다이리스터(SCR)의 출력이 (2h)같이 즉시 오프될 수 있도록 하기 위함이다. 즉 스위치(SW1)가 오프되면 릴레이(RY1)의 여자에 따라 채터가 일어나던 아니던간에 릴레이 스위치(SRY1)가 오프되며, 이때 디지탈 신호 입력단(IC1)으로 입력되는 신호 즉, 다이리스터(SCR)의 입력이 "로우"가 될때 게이트 전압이 "로우"이므로 출력은 (2h)와 같이 즉시 "로우"로 상태된다. 따라서 스위치(SW1)가 오프시 릴레이(RY1)의 구동에 따라 채터링과 관계없이 일단 한번이라도 릴레이 스위치(SRY1)가 오프되면 다이리스터(SCR)의 게이트 전압이 로우(OV) 상태이므로 채터링과는 관계없이 즉시 출력이 오프됨을 알수 있다.

상술한 바와같이 본 발명은 스위치의 품질에 따른 채터링 문제를 완전 해소시켜 주며, 사용 기간이 오래된 스위치의 경우도 채터링 방지 시간을 길게 조정하므로서 종래 문제점을 해결할 수 있으며 심한 채터링 발생시 RC 시정수에 따라 오동작을 제거하는 이점이 있다.

Claims

산업용 디지탈 제어기기의 제어스위치(SW1)의 스위칭에 따른 채터링 방지회로에 있어서, 상기 스위치(SW1)의 온/오프로 릴레이 코일(RY1)과 연동하는 릴레이 스위치(SRY1)의 구동으로 상기 디지탈 신호를 입력하는 제1수단과, 상기 릴레이 코일(RY1)의 출력과 디지탈 출력 상태에 따라 논리 조합으로 제어신호를 발생하는 제1논리수단과, 상기 릴레이스위치(SRY1)의 출력과 상기 제1논리수단의 출력을 논리화하고 상기 논리화한 신호를 소정 지연하여 게이팅 신호를 발생하는 채터링 방지 가변수단과, 상기 채터링 방지 가변수단의 게이팅 신호에 따라 상기 릴레이 스위치(SRY1)를 통한 디지탈 신호를 채터링 없이 전달하는 다이리스트(SCR)로 구성됨을 특징으로 하는 가변용 채터링 방지회로.