KR920007532Y1 - 콘버터 입력전원 위상검출기의 오동작 방지회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

콘버터 입력전원 위상검출기의 오동작 방지회로

제1도는 종래의 입력전원 위상검출기 회로도.

제2도는 본 고안의 콘버터 입력전원 위상검출기의 오동작 방지회로도.

제3도는 본 고안의 각부에 나타나는 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 로우패스필터 2 : 비교기부

3 : 포토 커플러부 4, 6 : 마이콤

5 : 카운터 PC : 포토 커플러

OP1 : 연산증폭기 U1 : 비교기

Vin : 입력전원 XOR : 익스클루시브 오아게이트

AD1, AD2 : 앤드게이트 PQ1 : 포토트랜지스터

V1, V2 : 전원

본 고안은 3상교류전원을 직류전원으로 변환하는데 사용되는 콘버터(CONVERTER)에 관한 것으로, 특히 콘버터의 제어에 필요한 위상검출기의 오동작을 방지하는데 적당하도록 한 콘버터 입력전원 위상검출기의 오동작 방지회로에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 종래의 입력전원 위상검출기는 제1도에 도시한 바와 같이 입력전원(Vin)이 인가되는 저항(R1)은 또 다른 저항(R2)을 통한 후 접지콘덴서(C1) 및 연산증폭기(OP1)의 반전입력단자(-)에 접속하고 상기 저항(R,, R2)의 공통접속점은 콘덴서(C2)를 거쳐서 상기 연산증폭기(OP1)의 출력측에 접속하여 로우패스필터(1)를 구성하고, 상기 필터(1)의 출력은 저항(R3)에 의해 비교기(U1)의 비반전단자에 접속하여 비교기부(2)를 구성하는 한편, 상기 비교기부(2)의 출력단자는 포토커플러(PC)의 발광다이오드(LED1)를 통한 후 저항(R4)을 거쳐서 전원(V1)에 접속하며 포토트랜지스터(PQ1)의 콜렉터는 저항(R5)에 의하여 전원(V2)에 연결함과 아울러 마이콤(4)의 입력단자에 접속하여 포토 커플러부(3)를 구성한다.

이와 같은 종래회로의 구성에 대하여 그 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

입력전원전압(Vin)이 저항(R,,R2)을 통해 연산증폭기(OP1)에 입력되면 상기 연산증폭기(OP1)의 입력 및 출력에 접속된 콘덴서(C1, C2)에 의하여 입력전원(Vin)에 포함되어 있는 고주파성분 즉 잡음성분은 억제되어 출력에는 저주파 성분만이 나타나며 이 전압은 저항(R3)을 통해 비교기(U1)의 반전입력단자(-)에 인가되는데 만일 상기 연산증폭기(OP1)의 출력전압이 제로보다 크면 상기 비교기(U1)의 출력은 로우레벨로 떨어지게되어 저항(R4)을 통해 흐르는 전류에 의하여 발광다이오드(LED1)는 점등하게 되고 따라서 포토트랜지스터(PQ1)는 턴온이 되어 콜렉터에 나타나는 출력신호(Vc)로 부터 마이콤(4)은 입력전원전압(Vin)의 위상을 검출하게 된다.

그러나 상기와 같은 방식으로 입력전원전압(Vin)의 위상을 검출할 경우 상기 입력전원(Vin)에는 원래의 정현파 신호외에도 개폐기의 동작, 다이오드의 정류부하증가 및 모터의 속도를 제어하는 실리콘제어정류소자(SCR)의 스위칭 작용등의 외부적 요인에 의하여 많은 노이즈(Noise)성분이 존재하고 이 노이즈 성분은 상기 로우패스필터(1)만으로는 제거되지 않으므로 상기 비교기(U1)의 출력은 상기 노이즈에 의하여 원하지 않는 시점에서 로우 또는 하이레벨로 변하여 오동작이 발생하게 된다.

이와 같은 종래의 위상검출기회로의 결함을 감안하여 본 고안은 입력전원이 위상변화 즉 제로볼트의 전압을 통과하는 시점(Zero crossing point)을 미리 예측을 하고 이를 기준으로 입력전원(Vin)의 크기가 충분히 커서 노이즈에 대하여 시스템이 영향을 받지 않는 특정구간에서만 상기 입력전원(Vin)의 위상을 검출하도록 안출한것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 종래회로에 부가하여 수행되는 본 고안의 구성으로 이에 도시한 바와 같이 16비트의 카운터(5)의 출력(D11, D12)을 익스클루시브-오아게이트(XOR1)에 의하여 앤드게이트(AD1)의 일측 입력단자에 인가하고 상기 카운터(5)의 출력(D13)은 상기 앤드게이트(AD1)의 타측 입력단자에 인가함과 아울러 상기 앤드게이트(AD1)의 출력(V_B)을 종래회로의 콜렉터출력(Vc)과 함께 앤드게이트(AD2)에 입력한 다음 상기 앤드게이트(AD2)의 출력을 마이콤(6)에 인가하여 구성하였다.

이와 같이 구성한 본 고안에 대하여 그 동작 및 작용효과를 제3도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 입력전원의 주파수는 50-60Hz로 고정되고 그 주기는 16.67ms-20ms를 유지하므로 상기 주기의 범위내에서 짧은 펄스를 만들어 마이콤(6)에 위상을 측정하기 위한 제어신호를 인가하기 위하여 콘버터시스템(CONVERTER SYSTEM)에서 사용하는 20MHz의 클럭을 분주한 1464KHz의 클럭을 상기 16비트 카운터(5)에 인가할 경우 상기 입력전원(Vin)의 주기(16.67ms-20ms)내의 시간에서 상기 카운티(5)의 출력(D11)이 하이가 될때까지의 클럭수는 2¹¹×11=22528로 되어 1464KHz의 클럭이 22528번째에서 상기 출력(D11)은 하이가 됨과 아울러 그때까지의 시간(t1)은가 되며 상기 출력(D11)은 2¹¹=2048개의 클럭마다 그 상태가 변하므로 시간(t2, t3)은 각각가 되고 출력(D12), (D13)은 각기 상기 출력(D11)을 2분주 및 4분주하므로 앤드게이트(AD1)의 출력(V_B)은 (t1-t3)의 시간, 즉 15.388ms-18.186ms 동안 하이레벨을 유지하게 되므로 입력전원(Vin)의 주기에 맞추어 펄스신호를 발생하게 된다.

한편, 상기 앤드게이트(AD1)의 출력(V_B)은 상기 트랜지스터(PQ1)의 콜렉터신호(Vc)와 앤드(AND)로직을 취하므로 상기 콜렉터 신호는 t1-t3의 구간에서만 유효한 데이타로 취급되므로 시스템이 노이즈에 강한 상기구간 t₁-t₃에서 마이콤(6)은 입력전원(Vin)의 위상을 체크함과 아울러 상기 카운터(5)를 클리어 시켜서 다시 상기의 과정이 반복되게 한다.

이상에서와 같이 본 고안은 16비트 카운터(5)를 사용하여 입력전원(Vin)의 주기와 같은 시간에서 짧은 펄스를 발생하여 외부로부터의 노이즈에 강한 입력전원(Vin)위상의 특정구간에서만 상기 전원(Vin)의 위상을 측정함으로써 고조파 노이즈에 의하여 입력전원(Vin)의 위상이 잘못 측정되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 입력전원(Vin)에서 고조파성분을 제거하는 로우패스필터(1)와 상기 필터(1)의 출력을 접지전위와 비교하여 이산된 출력을 내는 비교기부(2)와 상기 비교기부(2)의 출력에 따라 구동되는 포토커플러부(3)로 구성되어 입력전원(Vin)의 위상을 검출하는 회로에 있어서, 카운터(5)의 출력 (D11, D12)을 익스클루시브-오아게이트(XOR1)에 의하여 앤드게이트(AD1)의 일측 입력단자에 인가하고 상기 카운터(5)의 출력(D13)을 상기 앤드게이트(AD1)의 타측 입력단자에 입력함과 아울러 그 출력을 상기 포토커플러부(3)의 출력과 함께 앤드게이트(AD2)에 의하여 마이콤(6)에 인가하여 구성한 것을 특징으로 하는 콘버터 입력전원 위상검출기의 오동작 방지회로.