KR940002619Y1 - 삼상 사이리스터 정류기의 점호각 제어회로 - Google Patents

삼상 사이리스터 정류기의 점호각 제어회로 Download PDF

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Description

삼상 사이리스터 정류기의 점호각 제어회로
제 1 도는 일반적인 삼상 사이리스터 정류기의 회로도.
제 2 도는 본 고안의 사이리스터 점호각 제어회로도.
제 3 도의 (a)-(f)는 제 2 도의 각부의 동작파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1-3 : 위상제어용 집적소자 4-9 : 증폭기
AD1-AD6 : 앤드게이트 TH1-TH6 : 사이리스터
C0 : 콘덴서 FBO : 부하궤환신호
본 고안은 R, S, T상의 삼상전원을 정류하여 직류전원을 공급하는 삼상 사이리스터 정류기에서 사이리스터의 점호각을 제어하는 삼상 사이리스터 정류기의 점화각 제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 사이리스터를 이용하여 단상전원을 정류하는 단상 사이리스터 정류기는 2개의 펄스 신호만을 발생시켜 사이리스터의 점호각을 제어하면 되므로 간단히 위상제어 전용의 집적소자를 이용하여 점호각 제어회로를 구성할 수 있다.
그러나, 삼상 사이리스터 정류기는 이용하는 펄스신호의 수가 통상적으로 6개로서 이들 펄스신호 상호간의 간섭과, 아날로그 소자에 따르는 각종 제반 문제점들을 해결하기가 어려우므로 종래에는 다수의 디지탈용 집적 소자를 조합한 디지탈식 점호각 제어회로로 사이리스터의 점호각을 제어하고 있다.
이러한 종래의 디지탈식 점호각 제어회로를 간단히 설명하면, 클럭신호 발생기와 구형파 발생기로 클럭신호 및 구형파 신호를 각기 발생시키고, 이들 발생시킨 클럭신호 및 구형파 신호가, 다수의 분주기 및 게이트로 구성한 삼상 펄스발생기를 통과하고, 다시 다수의 게이트를 이용하여 사이리스터의 게이트 점호용 펄스신호를 발생시킨 후 증폭기를 통해 사이리스터의 게이트에 인가하여 사이리스터를 점호시키도록 하고 있다.
그러나 상기와 같이 사이리스터를 점호시키는 종래의 기술은 많은 수의 수동소자 및 집적소자를 사용하는 것으로 회로의 구성이 매우 복잡하고, 생산원가가 상승됨은 물론 제작에 많은 시간이 소요되어 제품의 생산성이 저하되는 등의 문제점이 있었다.
그리고 마이크로 프로세서를 이용하여 디지탈적으로 사이리스터의 점호각을 제어하는 것도 있으나 이는 많은 디지탈 집적소자를 사용해야 됨은 물론 디지탈 제어의 일반적인 단점인 시간 지연을 피하지 못하게 되는 등의 문제점이 있었다.
그러므로 본 고안의 목적은 위상제어용 집적소자를 사용하여 간단히 사이리스터의 점호각을 정확히 위상 제어함은 물론 부하의 변동에 대응하여 출력 직류전원의 레벨을 조절할 수 있도록 하는 점호각 제어회로를 제공하는데 있다.
이와같은 목적을 가지는 본 고안은 3개의 위상제어용 집적소자가 입력되는 R, S 및 T상의 삼상 전원의 위상을 검출하고, 검출한 위상과 시정수 회로의 시정수로 톱니파 신호를 발생시키며, 이 톱니파 신호와 부하궤환신호의 레벨을 비교하여 제1펄스신호 및 제1펄스신호의 위상을 180°지연시킨 제2펄스신호를 출력한다.
그리고 위상제어용 집적소자에서 출력되는 제1 및 제2펄스신호를 보호 제어신호와 논리곱하고, 증폭기로 증폭한 후 사이리스터의 게이트에 각기 인가하여 사이리스터의 점호각을 정확히 위상 제어한다.
특히 본 고안은 R, S 및 T상의 점호각 스위칭 동작을 각기 분리시킴으로써 다른 상의 스위칭 동작에 영향을 주지 않고, 사이리스터의 점호각을 위상 제어한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 사이리스터 점호각 제어회로를 상세히 설명한다.
제 1 도는 일반적인 삼상 사이리스터 정류기의 회로도이다.
이에 도시된 바와같이 사이리스터(TH1, TH4) (TH3, TH6) (TH5, TH2)를 각기 직렬로 접속하여 그 접속점에 R, S 및 T상의 교류전원이 각기 인가되게 접속하고, 사이리스터(TH1, TH3, TH5)의 캐소드 및 사이리스터(TH2, TH4, TH6)의 애노드를 콘덴서(C0) 및 부하에 접속하였다.
이와같이 구성된 삼상 사이리스터 정류기는 R, S, T상의 삼상전원이 인가된 상태에서 사이리스터(TH1, TH4) (TH3, TH6) (TH5, TH2)는 그의 게이트에 펄스신호가 인가됨에 따라 도통상태로 되어 R, S, T사의 삼상전원을 각기 정류하고, 정류한 전원은 콘덴서(C0)에서 평활되어 직류전원으로 변환된후 부하에 공급되며, 부하에 공급되는 직류전원이 후술하는 본 고안의 사이리스터 점호각 제어회로에 부하궤환신호로 입력된다.
한편, 제 2 도는 상기한 사이리스터(TH1-TH6)의 게이트에 펄스신호를 인가하여 도통시키는 본 고안의 사이리스터 점호각 제어회로도로서 이에 도시된 바와같이, 콘덴서(C4) (C5) (C6) 및 저항(R7) (R8) (R9)의 시정수 회로가 접속된 위상제어용 집적소자(1) (2) (3)의 입력단자(IN1) (IN2) (IN3)에 R, S 및 T상의 삼상전원이 각기 저항(R1) (R2) (R3) 및 접지콘덴서(C1) (C2) (C3)를 통해 인가되게 접속하고, 비교신호 입력단자(CP1) (CP2) (CP3)에는 부하궤환신호(FB0)가 저항(R10) (R11) (R12)을 통해 각기 인가되게 접속하여 위상제어용 집적소자(1) (2) (3)의 출력단자(Q10, Q11), (Q20, Q21) (Q30, Q31)를 앤드게이트(AD1, AD4) (AD3, AD6) (AD5, AD2)의 일측입력단자에 각기 접속하며, 앤드게이트(AD1-AD6)의 타측 입력단자에는 시스템 보호신호(DR)가 인가되게 접속하였다.
그리고 앤드게이트(AD1-AD6)의 출력단자를 전계효과 트랜지스터(FET1-FET6)의 게이트에 각기 접속하고, 전계효과 트랜지스터(FET1-FET6)의 드레인에 전원(B+)이 저항(R13-R18)을 통해 인가되게 접속함과 아울러 콘덴서(C7-C12)를 통해 다이오드(D1-D6)에 애노드에 접속하여 그 접속점을 저항(R19-R24)을 통해 사이리스터(TH1-TH6)의 게이트에 접속하여 증폭기(4-9)를 구성하였다.
이와같이 구성된 본 고안의 사이리스터 점호각 제어회로는 전원(B+)이 인가된 상태에서 R, S 및 T상의 삼상전원이 저항(R1) (R2) (R3) 및 콘덴서(C1) (C2) (C3)를 통해 잡음신호가 제거된후 위상 제어용 집적소자(1) (2) (3)의 입력단자(IN1) (IN2) (IN3)로 입력된다.
그러면, 위상제어용 집적소자(1) (2) (3)는 입력단자는 R, S, 및 T상의 삼상전원의 위상을 각기 검출하고, 검출한 위상과 콘덴서(C4) (C5) (C6) 및 저항 (R7) (R8) (R9)의 시정수에 따라 톱니파 신호를 발생시킨다.
그리고 상기한 바와같이 삼상 사이리스터 정류기가 부하로 공급하는 직류전원이 궤환되는 부하 궤환신호(RBO)가 저항(R10) (R11) (R12)을 통해 위상제어용 집적소자(1) (2) (3)의 비교단자(CP1) (CP2) (CP3)로 입력되면, 위상제어용 집적소자(1) (2) (3)는 내부에서 발생시킨 톱니파 신호와 비교신호 입력단자(CP1) (CP2) (CP3)에 입력된 부하궤환신호(FBO)의 레벨을 비교하여 출력단자(Q10) (Q20) (Q30)로 제 3 도의 (a) (c) (e)에 도시된 바와같이 펄스신호를 출력함과 아울러 그 펄스신호를 180°위상 지연시켜 출력단자(Q11) (Q21) (Q31)로 제 3 도의 (b) (d) (f)에 도시된 바와같이 출력하고, 출력단자(Q10, Q11) (Q20, Q21) (Q30, Q31)로 출력한 펄스신호는 앤드게이트(AD1, AD4) (AD3, AD6) (AD5, AD2)의 일측 입력단자에 각기 인가된다.
이와같은 상태에서 고전위의 시스템 보호신호(DR)가 입력되어 앤드게이트(AD1-AD6)의 타측 입력단자에 인가되면, 앤드게이트(AD1-AD6)는 제 3 도의 (a)-(f)에 도시된 바와같이 펄스신호를 출력하게 된다.
그러면 앤드게이트(AD1-AD6)가 출력하는 펄스신호에 따라 증폭기(4-9)의 전계효과 트랜지스터(FET1-FET6)가 도통상태로 되면서 펄스신호를 증폭하여 사이리스터(TH1-TH6)의 게이트에 인가하게 되므로 사이리스터(TH1-TH6)가 순차적으로 도통상태로 되면서 R, S 및 T상의 삼상전원을 정류하고, 콘덴서(CO)에 의해 평활되어 부하에 공급된다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안은 입력되는 R, S 및 T상의 교류전원을 각기 분리하여 펄스신호를 발생시키고, 발생시킨 펄스신호에 따라 사이리스터의 점호각을 각기 제어하여 삼상전원을 정류하는 것으로서 각 상간의 상호간섭이 없어 사이리스터의 점호각을 원활하게 제어할수 있고, 또한 회로의 구성이 간단하고 소요 부품수가 적어 생산성이 향상되고, 생산비가 절감됨은 물론 시간 지연없이 사이리스터의 점호각을 정확히 제어할수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (1)

  1. R, S 및 T상의 삼상전원을 정류하는 사이리스터(TH1-TH6)와, R, S 및 T상의 삼상전원의 위상을 검출하여 톱니파를 발생시키고 그 톱니파와 부하궤환신호(FBO)의 레벨을 비교하여 펄스신호를 출력함과 아울러 펄스신호의 위상을 180°지연시켜 출력하는 위상제어용 집적소자(1-3)와, 상기 위상제어용 집적소자가 출력하는 펄스신호를 시스템 보호신호(DR)에 따라 통과시키는 앤드게이트(AD1-AD6)와, 상기 앤드게이트(AD1-AD6)의 출력신호를 증폭하여 상기 사이리스터(TH1-TH6)의 게이트에 인가하는 증폭기(4-9)로 구성함을 특징으로 하는 삼상 사이리스터 정류기의 점호각 제어회로.
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