KR930004325Y1

KR930004325Y1 - 집진용 고압 발생회로

Info

Publication number: KR930004325Y1
Application number: KR2019910015393U
Authority: KR
Inventors: 김인준
Original assignee: 김인준
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1993-07-12
Also published as: KR930006320U

Abstract

내용 없음.

Description

집진용 고압 발생회로

제1도는 본 고안에 따른 집진용 고압발생회로의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가변정전압부 2 : 승압부

3 : 고전압 검출부 4 : N배전압부

5 : 전원제어 스위치 6 : 정류부

7,8,11,12,13,31,32,33 : 저항 14 : 레귤레이터

15,35 : 포토커플러 21 : 비안정 멀티바이브레이터

22 : FBT(FLY BACK TRANSFORMER) 34 : 제너다이오드

본 고안은 직류 고전압 발생회로에 관한 것으로서, 특히, 공기 정화기에 적용되는 집진용 고압 발생회로에 관한 것이다.

일반적으로, 공기정화기의 먼지 흡착용 집진기와 음이온 발생에 사용되고 있는 종래의 직류고압(약 -5KV~6.5KV) 발생회로에는, 1차 저전압직류(DC 12V~24V정도) 전원을 승압트랜스포머를 이용하여 2차에 고압을 유도시키는 방법과, 교류전원(가정용 전원)을 그대로 트랜스포머로 승압시킨 후, 고압다이오드로 점류 직류화하여 직접 집진기의 전원으로 사용하는 방법을 적용한 회로로 구성되었다.

그런데, 상기한 종래 기술에 의한 고전압 발생회로는 다음과 같은 문제점이 있었다. 즉, 1)출력단에 전류제한 수단을 구비하지 않아 방전상태가 불안정 하다.

2) 출력 값이 하나로 고정되어 있다. 3) 주로 FBT(FLY BACK TRANSFORMER)를 이용한 방식이 주로 사용되고 있는데 코일의 내부 방전 등으로 고장에 약하다. 4)직류 출력전압에 리플(RIPPLE)이 많다. 5)저전압을 고전압으로 변화시키는 회로의 구성이 복잡하고, 승압시 트랜스포머로 인한 손실이 크다.

따라서, 본 고압은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고압출력을 여러 값으로 변화시킬 수 있으며 안정된 고압방전 상태를 유지시킬 수 있는, 회로의 구성이 간단한 집진용 고압 발생회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 고압부의 정상동작과 이상 상태의 유무를 감지하는 고정검출기능이 부가된 집진용 고압발생회로를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 교류전원을 정류하는 정류수단과, 상기 정류수단의 출력에 연결되는 외부의 제어회로의 제어를 받아 상기 정류수단의 출력을 절환하는 전원제어 스위치 수단과, 상기 전원제어 스위치 수단에 연결되고 외부 제어회로의 제어를 받아 가변 정전압을 출력하는 가변 정전압수단과, 상기 가변 정전압수단에 연결되고 상기 가변 정전압수단의 출력인 직류저전압을 교류 고전압으로 승압시키는 승압수단과, 상기 승압수단에 연결되어 출력되는 교류 고전압을 크기가 N(N=자연수) 배로 승압된 직류고전압으로 변환시켜 출력하는 N 배전압수단과, 상기 N 배전압수단의 출력단에 각각 병렬 및 직렬로 연결되어 안정된 고전압이 출력되도록 기능하는 두개의 출력안정화 저항, 및 상기 승압수단의 출력일단에 연결되어 출력되는 고전압의 출력상태를 검출하는 고전압 검출수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 집진용 고압발생회로의 상세 회로도로서, 도면에서, 1은 가변정전압부, 2는 승압부, 3은 고전압 검출부, 4는 N 배전압부, 5는 전원제어스위치, 6은 정류부, 7,8,11,12,13,31,32,33은 저항, 14는 레귤레이터, 15,35는 포토커플러, 21은 비안정 멀티바이브레이터, 22는 FBT(FLY BACK TRANSFORMER), 34는 제너다이오드를 각각 나타낸다.

도면에 도시한 바와 같이 본 고안은, 교류전원을 정류하는 정류부(6)와, 상기 정류부(6)의 출력라인에 연결되고 외부의 제어회로(도면에 도시하지 않았음)의 제어를 받아 상기 정류부(6)의 출력을 절환하는 전원제어스위치(5)와, 상기 전원제어 스위치(5)에 연결되고 외부 제어회로의 제어를 받아 가변 정전압을 출력하는 가변 정전압부(1)와, 상기 가변 정전압부(1)에 연결되고 상기 가변정전압부(1)의 출력인 직류 저전압을 교류 고전압으로 승압시키는 승압부(2)와, 상기 승압부(2)에 연결되어 출력되는 교류고전압을 크기가 N(N=자연수)배로 승압된 직류고전압으로 변환시켜 출력하는 N 배전압부(4)와, 상기 N 배전압부(4)의 출력단에 각각 병렬 및 직렬로 연결되어 안정된 고전압이 출력되도록 기능하는 두개의 출력안정화 저항(7,8), 및 상기 승압부(2)의 출력일단에 연결되어 출력되는 고전압의 출력상태를 검출하는 고전압 검출부(3)로 구성된다.

이제, 상기와 같이 구성되는 본 고안의 상세한 동작을 살펴본다.

외부의 제어회로에 의해 전원제어 스위치(5)가 ON 되어 정류부(6)의 출력이 가변 정전압부(1)로 공급되면, 가변 정전압부(1) 내의 레귤레이터(14)의 입력단자(IN)에 가해지고 가변단자(ADJ)에 설정된 저항(11,13)에 의해 정해진 정전압이 출력단자(OUT)로 출력되어 승압부(2)의 전원으로 가해진다.

상기 승압부(2)에 가해지는 전원은 고전압출력의 가변을 위하여 가변되어 공급될 수도 있는데, 이를 위한 상기 가변 정전압부(1)의 동작을 살펴보면, 외부의 제어회로로 부터 제어신호가 입력되어 포토커플러(15) 내의 발광 다이오드를 동작시키면 레귤레이터(14)의 가변단자에 연결된 저항(12)을 통하여 직렬로 연결된 수광 트랜지스터가 동작하게 되어 저항(12)와 저항(13)을 병렬로 연결시킨다. 이에 따라, 가변단자에 가해지는 설정값이 변하게 되어 승압부(2)로 공급되는 전원이 변화되고, 결국 출력 고전압도 변하게 된다.

여기서, 상기 레귤레이터(14)는 바람직한 실시예로서 IC LM317를 사용하여 구성하였다.

가변 정전압 회로에서 출력된 전원이 승압부(2)에 공급되면 내부의 비안정 멀티바이브레이터(21)가 발진 동작하고, 이에 따라 직류 전원은 교류전원으로 변환되어 FBT(22)의 일차측에 공급된다. 저전압의 교류전원을 입력받은 FBT(22)는 고전압으로 1차 승압시켜 출력하게 된다. 여기서, 상기 비안정 멀티바이브레이터(21)는 바람직한 실시예로서 20Hz의 발진출력을 내도록 시정수가 설정되었다.

승압부(2)의 출력은 교류 수백 볼트의 높은 전압으로 2차 승압되기 위하여 N배전압부(4)로 입력된다.

N배전압부(4)는 승압부(2)의 출력전압에 따라 배전압 횟수를 정하게 되며 배전압 횟수는 사용자의 편의에 따라 N(N=자연수)배 내에서 설정된다. 배전압부(4)의 구성은 기 공지된 구성으로서 다이오드와 컨덴서의 연속 Ⅱ형 연결구성으로 이루어져 고전압 정류와 승압기능을 동시에 수행하여 직류고전압을 출력하게 된다.

출력되는 직류고전압은 (-)직류 고전압이고 이러한 직류고전압을 집진기에 그대로 공급할 경우, 컨덴서에 충전된 고전압이 방전함으로 인한 강한 방전(Spark)현상이 일어나게 되며, 이때 방전되는 영향으로 직류고전압이 심하게 변할 수 있고 요란한 방전소리도 나게 된다.

이러한 문제점으로 인하여 N배전압부(4)의 출력에 직렬로 저항(7)을 연결하여 방전이 서서히 되도록 하여 안정된 출력을 얻도록 하였다. 또한, 고압 고저항인 저항(8)을 출력단에 병렬로 연결하여 전원 OFF시 N배전압부(4)의 잔류전압과 고전압이 안정되게 소멸되도록 하였다.

고전압 검출부(3)는 승압부(2)와 N배전압부(4)를 보호하기 위한 안전회로의 기능을 담당하기 위해 승압부(2)의 출력단중 일단에 연결된다.

고압검출부(3)의 구성은 도면에 도시한 바와같이, 교류전압이 출력되는 승압부(2)의 출력일단인 공통선에 일단이 연결되고 타단은 접지된 저항(31)과, 공통선에 상기 저항(31)과 병렬로 연결된(32)과, 상기 저항(32)의 타단에 저항(33)을 통해 발광다이오드가 연결되고 수광트랜지스터는 외부의 제어회로에 연결된 포토 커플러(35)와, 상기 저항(32)과 저항(33)의 연결부에 애노우드가 연결되고 캐소우드는 접지된 제너다이오드(35)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 고전압 검출부(3) 상에 동작을 살펴본다.

저항(31)에는 부하시 흐르는 회로의 소비전류와 접지등 공통선으로 흐르는 누설 전류에 의한 전압 강하가, 그리고 무부하시에도 누설 전류에 의한 전압 강하가 생긴다.

상기 저항(31)에 생기는 전압강하는 누설전류로 인한 교류 전압과 출력인 직류 고전압에 의해 회로쪽이 (+)이고 전지쪽이 (-)인 직류 성분의 전압이 함께 나타나게 된다. 이러한 저항(31) 양단의 전압강하는 본 신호원으로 작용하게 되어, 전류제한 저항(32)를 통하여 제너다이오드(34)에 가해진다.

이렇게 되면 제너 다이오드(34)는 저항(31)의 신호원 전압을 일정하게 유지하여 포토 커플러(35)의 발광소자를 점등시키게 되고 수광소자는 외부의 제어회로로 검출 정보 신호를 출력하게 된다.

이때, 상기 포토 커플러(35)의 발광다이오드의 연결을 정상 소비전류가 역방향 바이어스가 되도록 연결하는데 그것은 누설전류만을 발광소자의 동작 신호로 이용하기 위함이다.

즉, 포토 커플러(35) 발광다이오드의 연결을 정상 소비전류가 순방향 바이어스가 되도록 연결했을 경우, 출력단에 고전압이 정상 출력될 때도 발광소자가 점등을 하게 되고, 출력단이 단락되면 큰 단락전류가 흘러 전류에는 차이가 있지만 발광소자는 정상동작 때보다 더 밝은 밝기로 점등할 뿐 수광소자의 동작에는 영향을 주지 못하게 되어 정상 소비전류를 사용한 포토 커플러(35)의 동작은 의미가 없게 된다.

결국, 고압 발생장치가 정상 동작 할때는 누설전류가 발생하여, 누설전류로 인한 포토커플러(35) 발광소자의 점등으로 수광트랜지스터가 정상동작 상태를 외부의 감지 제어부로 알릴수 있으며, 출력단이 단락되었을 경우 누설전류가 차단되어 포토 커플러(35) 발광다이오드가 OFF 되므로 고압 출력의 이상 여부를 외부의 제어회로로 알릴수 있게 되는 것이다.

따라서 상기와 같이 구성되어 동작하는 본 고안은, 구성이 간단하며, 배전압회로를 이용하여 출력 고전압의 리플성분이 거의 제거되고 전압안정화 저항(7,8)을 부가하여 특성이 양호하고 안정한 출력을 얻을 수 있을 뿐만아니라, 출력의 이상동작을 걸출하여 회로의 보호를 꾀하고 1차 승압의 전압이 낮으므로 손실이 적은등의 효과가 있다.

Claims

공기정화기의 집진용 고압발생회로에 있어서, 교류전원을 정류하는 정류수단(6)과, 상기 정류수단(6)의 출력에 연결되고 외부의 제어회로의 제어를 받아 상기 정류수단(6)의 출력을 절환하는 전원제어 스위치 수단(5)과, 상기 전원제어 스위치 수단(5)에 연결되고 외부 제어회로의 제어를 받아 가변 정전압을 출력하는 가변 정전압수단(1)과, 상기 가변 정전압수단(1)에 연결되고 상기 가변 정전압수단(1)의 출력인 직류 저전압을 교류 고전압으로 승압시키는 승압수단(2)과, 상기 승압수단(2)에 연결되어 출력되는 교류 고전압을 크기가 N(N=자연수)배로 승압된 직류고전압으로 변환시켜 출력하는 N배전압수단(4)과, 상기 N배전압수단(4)의 출력단에 각각 병렬 및 직렬로 연결되어 안정된 고전압이 출력되도록 기능하는 두개의 출력안정화 저항(7,8), 및 상기 승압수단(2)의 출력일단에 연결되어 출력되는 고전압의 출력상태를 검출하는 고전압 검출수단(3)으로 구성된 것을 특징으로 하는 집진용 고압발생회로.
제1항에 있어서, 상기 가변 배전압부(1)는 상기 정류수단(6)의 출력을 입력으로 받는 레귤레이터(14)와, 상기 레귤레이터(14)의 가변단자와 출력단자에 병렬로 연결되는 제1저항(11)과, 상기 레귤레이터(14)의 가변단자에 연결되는 제2저항(13), 및 상기 레귤레이터(14)의 가변단자에 제3저항(12)를 통해 연결되는 제1포토커플러(15)로 구성되는 것을 특징으로 하는 집진용 고압발생회로.
제2항에 있어서, 상기 승압수단(2)은 상기 가변 정전압수단(2)의 출력에 연결되는 비안정 멀티바이브레이터(21)와, 상기 비안정 멀티바이브레이터(21)에 연결되는 FBT(FLY BACK TRANSFORMER;22)로 구성되는 것을 특징으로 하는 집진용 고압발생회로.
제3항에 있어서, 상기 고압 검출수단(3)은 상기 승압수단(2)의 출력일단인 공통선에 일단이 연결되고 타단은 접지된 제4저항(31)과, 공통선에 상기 제4저항(31)과 병렬로 연결된 제5저항(32)과, 상기 제5저항(32)의 타단에 일단이 연결된 제6저항(33)과, 상기 제6저항(33)의 타단에 발광부가 연결되고 수광부는 외부의 제어회로에 연결되는 제2포토커플러(35), 및 상기 제5저항(32)와 제6저항(33)의 연결부에 애노우드가 연결되고 캐소우드는 접지된 제너다이오드(35)로 구성되는 것을 특징으로 하는 집진용 고압발생회로.