KR910006893Y1 - 입출력이 분리된 전류 검출회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

입출력이 분리된 전류 검출회로

제1도는 본 고안의 전류 검출회로도.

제2도는 제1도의 각부 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전압 변환부 20 : 스위칭부

30 : 발진부

본 고안은 측정부 및 피측정부가 전기적으로 분리되어 전류검출시 노이즈가 없는 입출력이 분리된 전류 검출회로에 관한 것이다.

전류 검출회로는 전원회로나 모타 제어회로에 이용되는 것으로, 특히 서보모타를 콘트롤 할 경우에 모터의 정확한 제어를 위해서는 서보 모터에 흐르는 모터 제어 전류를 노이즈 없이 정확한 값을 검출할 필요가 있다. 그런데 종래의 전류 검출회로는 본 고안의 회로도를 나타내는 제1도에 표시된 단자(A)를 출력단자, 단자(B)을 접지단자에 접속하여 전기적으로 입출력을 분리하지 않고 전류 검출회로를 구성하였다.

이와 같은 구성을 가지는 종래의 전류 검출회로는 전류의 세기를 측정하는 경우에 접지단자를 통해 많은 노이즈가 동시에 인가되므로 측정부 회로가 오동작하게 되어 정확한 전류의 세기를 측정할 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 접지단자를 분리시켜 노이즈 없는 정확한 전류의 크기를 측정부 회로에서 검출할 수 있는 입출력이 분리된 전류 검출회로를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 가지는 본 고안은, 측정회로 구동을 의한 전원에 의해 소정의 발진신호를 출력하는 발진부와, 측정부 및 피측정부를 전기적으로 분리하기 위한 접지단자 분리용 트랜스와, 상기 발진부의 발진신호에 따라 스위칭되어 부하전압 안정용 콘덴서에 충전되는 부하 전류 검출용 저항의 양단자의 직류전압을 교류전압으로 변환하여, 상기 트랜스의 이차측에 교류전압이 전달되게 하는 스위칭부와, 상기 트랜스의 이차측의 교류 전압을 상기 발진부의 발진신호에 동기하여 다시 직류전압으로 환원하고 출력단자에서 노이즈없는 피측정부의 전류를 측정하도록 하는 전압변환부로 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안의 입출력이 분리된 전류 검출회로이다. 이에 도시된 바와 같이 피측정부에 흐르는 전류(I)를 검출하기 위하여, 피측정부에 흐르는 전류(I)를 전압변환용 저항(R_L)에 걸리는 전압을 이용하여 검출하기 위한 수단으로 부하전압 안정용 콘덴서(C₇)를 전압변환용 저항(R_L)과 병렬 연결한다. 부하전압 안정용 콘덴서의 일측단자(A)는 측정부 및 피측정부를 전기적으로 차단시키기 위한 차단용(Isolation) 트랜스(T₁)의 일차측의 일측단자(3)에 연결되고, 이 트랜스(T₁)의 일차측의 타측단자(4)와 상기 부하전압 안정용 콘덴서(C₇)의 타측단자(B) 사이에는 후술하는 발진부(30)의 발진신호에 따라 스위칭동작을 하는 트랜지스터(Q₃)가 연결된다. 상기 차단용 트랜스(T₁)의 이차측의 일측단자(1)에는 평활용 접지 콘덴서(C₁)가 연결되고, 상기 콘덴서(C₁)의 일측단자와 상기 트랜스(T₁)의 이차측의 타측단자(2) 사이에는 후술하는 발진부(30)의 발진신호에 동기하여 트랜스(T1)를 거친 교류전압을 상기 콘덴서(C₁)와 함께 정류하여 그 크기에 비례하는 직류전압으로 변환하는 트랜지스터(Q₁)가 연결된다. 한편, 검출회로 구동을 위한 전원(Vcc)에 따라 소정의 발진신호를 출력하는 발진부(10)가 상기 트랜지스터(Q₁)(Q₂)에 연결된다.

제1도의 본 고안 구성에서 설명되지 않은 부호 중 저항(R1-R7)은 각 트랜지스터의 바이어스용이고, 콘덴서(C₂)(C₆)는 직류를 차단하는 커펄링용 콘덴서이며, 콘덴서(C₄)는 발진용 피드백 콘덴서이며, 트랜지스터(Q₁)는 모스 트랜지스터, 트랜지스터(Q₂)는 PNP형 트랜지스터, 트랜지스터(Q₃)는 J-FET를 사용하는 것이 바람직하나, 유사한 특성을 가지는 어떠한 트랜지스터도 무방하다.

이와 같은 구성를 가지는 본 고안의 전류 검출회로의 동작을 제1도 및 제2도를 참조하여 설명한다.

제2도(a)-(d)는 제1도의 각부 파형도로서, 제2도(a)는 발진부(30)에서 출력되는 발진신호의 파형이고, 제2도(b)(c)는 트랜스(T₁)의 일차측 및 이차측 전류(i₁)(i₂)의 파형도이며, 제2도 (d)는 단자(A)(B) 사이의 전압에 비례하여 출력단자(Out)에 나타나는 전압파형이다.

피측정부의 전류(I)가 흐르는 전압변환용 저항(R_L)의 양단자 사이의 직류 전압이 부하전압 안정용 콘덴서(C₇)에 충전되면, 발진부(30)에서 출력되는 제2도 (a)에 나타낸 발진신호에 따라 트랜지스터(Q₃)가 스위칭되고, 이에 따라 상기 콘덴서(C₇)에 직류전압이 충방전되면서 교류성분으로 변환되어 이 교류전압이 차단(Isolation)용 트랜스(T₁)의 일차측에 인가된다. 그런데 여기서 발진신호가 출력되는 발진부(30)를 살펴보면, 트랜지스터(Q₂)와 발진 및 동기용 트랜스(T₂)등으로 구성된 발진부(30)는 스위칭부(20)의 트랜지스터(Q₃)와 전압 변환부(10)의 트랜지스터(Q₁)에 발진신호를 인가하여 트랜지스터(Q₁)(Q₂)가 발진신호에 동기하여 동작되게 한다.

따라서 트랜스(T₁)의 이차측에 유도된 교류전압은 평활용 콘덴서(C₁) 및 가변저항 및 스위칭 동작을 하는 트랜지스터(Q₁)에 의해 제2도(d)와 같은 파형의 직류전압으로 환원되고, 이에 따라 출력단자(Out)에는 단자(A)(B)사이의 전압에 비례한 전압이 나타나며, 이 전압을 측정함으로써 피측정부의 전류를 노이즈의 영향없이 정확히 측정할 수 있다.

회로 동작을 요약하면, 발진부(30)에서 출력하는 제2도(a)에 나타낸 발진신호에 동기하여 스위칭부(20)는 피측정 전압된 직류전압을 제2도(b)처럼 교류전압으로 변환하여 트랜스(T₁)에 인가하고, 이 교류전압이 트랜스(T₁)를 통해 전압 변환부(10)에 인가되면, 전압 변환부(10)는 제2도(d)와 나타낸 직류전압으로 변환하고, 변환된 직류전압을 출력단자(Out)에 출력된다.

이와 같은 본 고안은 측정부와 피측정부가 전기적으로 분리되어 접지단자를 통한 노이즈의 영향없이 측정부에서 피측정부에 흐르는 전류의 세기를 정확히 측정할 수 있다.

Claims (1)

1. 전원(Vcc)에 의해 소정의 발진신호를 출력하는 발진부(30)와, 측정부 및 피측정부를 전기적으로 분리하기 위한 접지단자 분리용 트랜스(T₁)와, 상기 발진부(30)의 발진신호에 따라 스위칭되어 콘덴서(C₇)에 충전되는 부하 전류 검출용 저항(R_L)의 양단자의 직류전압을 교류전압으로 변환하여 상기 트랜스(T₁)의 이차측에 교류전압이 전달되게 하는 스위칭부(20)와, 상기 트랜스(T₁)의 이차측의 교류전압을 상기 발진부(30)의 발진신호에 동기하여 다시 직류전압으로 환원하여 출력단자(Out)에서 노이즈없는 피측정부의 전류(I)를 측정하도록 하는 전압변환부(10)로 구성되는 것을 특징으로 하는 입출력이 분리된 전류 검출회로.