KR940007144B1

KR940007144B1 - 위상제어를 이용한 자동전압 제어회로

Info

Publication number: KR940007144B1
Application number: KR1019880015911A
Authority: KR
Inventors: 김인식
Original assignee: 주식회사 금성사; 최근선
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1994-08-06
Also published as: KR900008747A

Abstract

내용 없음.

Description

위상제어를 이용한 자동전압 제어회로

제1도는 본 발명의 위상제어를 이용한 자동전압 제어회로도.

제2도는 제1도의 각부 출력 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

T_₁: 파워트랜스 BD_₁, BD_₂: 브리지다이오드

PUT : 프로그래머블 유지정션 트랜지스터 SCR : 다이리스터

ZD_₁, ZD_₂: 제너다이오드 D_₁, D_₂: 다이오드

C₁-C₃: 콘덴서 R₁, R₂, R_a-R_d: 저항

1 : 마이너스 직류전원부 2 : 마이너스 차단전원부

본 발명은 전자기기의 자동전압 제어에 관한 것으로, 특히 어떠한 입력전압이 들어와도 일정한 전압을 출력하여 전자기기의 안정 동작에 적당하도록 한 위상제어를 이용한 자동전압 제어회로에 관한 것이다.

종래에는 입력전압에 따라 전자기기의 전압선택(내수 : 100V/200V)을 해야하고, 입력전압의 변동으로 인해 전자기기가 불안정하게 동작하며, 또한 승전압시는 전자기기가 과열되고, 입력전압의 변동을 고려해야하므로 파워 트랜지스터 및 레귤레이터 집적회로(Regulator IC)용 히터싱크(Sink)의 용량이 커야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 입력전압을 선택할 필요가 없고, 잦은 입력전압의 변동에서도 자동으로 전압제어가 실현되어 전자기기의 불안정동작을 해소하고 내구성을 향상시키게 창안한 것으로,이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 위상제어를 이용한 자동전압 제어회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 교류전원(AC)를 입력받아 2차측(T₁₁,T₁₂)으로 유기시키는 파원트랜스(T₁)의 2차축(T₁₁)을 브리지다이오드(BD₁),(BD₂)입력측(a, b), (a', d')에 접속하고, 상기 파워트랜스(T₁)의 2차측(T_₁2)을 다이오드(D, ₁)저항(R_b) 및 제너다이오드(ZD₂)의 마이너스 직류전원부(1)를 통해 상기 브리지다이오드(BD₂)의 접지측(b')에 접속하며,상기 브리지다이오드(BD₁)의 출력측(b)을 콘덴서(C₁)에 접속함과 아울러 저항(R_a)을 통해 트랜지스터(Q_l)의 베이스애 접속하고, 상기 브리지마이오드(BD₂)의 출력측(C')을 다이오드(D₂), 저항(RC) 및 제너다이오드(ZD₁)의 마이너스 차단전원부(2)를 통해 트랜지스터(Q_l)의 에미터에 접속함과 아울러 그 접속점을 저항(R)을 통해 저항(R₂) 및 프로그래머를 유니징션 트랜지스터(PUT)의 케이트(G)에 접속하며, 상기 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터를 콘덴서(C₂) 및 프로그래머를 유니정션 트랜지스터(PUT)의 애노드(A)에 접속하여, 그의 캐소드(K)를 저항(R_d) 및 다이리스터(SCR)의 케이트(G)에 접속하여, 상기 브리지다이오드(BD₂)의 출력측(C')을 상기 다이리스터(SCR)를 통해 콘덴서(C₃)에 접속하여 구성한다.

상기 구성은 교류전원(AC)의 전압변동이 있어도 출력 직류전압(DC)은 일정하도록 즉, 입력전압의 고, 저에 따라 위상각을 제어하여 정류된 직류전압을 출력하도록 구성하는데, 이 구성을 위해서 위상제어소자는 비교적 큰 부하전류에도 사용될 수 있도록 전파정류후 다이리스터(SCR)로 위상을 제어하고, 이것의 위상각을 제어하는 게이트 트리거회로에는 프로그래머블 유니정션 트랜시스터(PUT)를 이용해 다이리스터(SCR)의 턴-온 펄스를 만들고, 또한 교류전원(AC)을 정류하고, 그 전류전압을 프로그래머블 유니정신트랜지스터(PUT)로 입력하여, 그 정류전압의 전위에 따라 프로그래머를 유지정션 트랜지스터(PUT)의 위상각 제어를 하여 자동 전압제어를 실현하든데, 여기서 부하전원을 만들때 큰 소비전류에도 견딜 수 있도록 전파 정류시킨다.

전파 정류를 하게되면 다이리스터(SCR)의 오프시점이 없어지게 되기 때문에 브리지다이오드(BD₂)의 접지측(b')에 마이너스(-) 직류전압을 가하여 다이리스터(SCR)의 오프시점을 만들게 구성한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

교류전원(AC)이 제2도의(A) 파형과 같이 100V로 입력되면, 그 교류전원은 파원트랜스(T₁)에 입력되어 그의 2차측(T₁₁, T₁₂)으로 유기되어 출력되고, 상기 파워트랜스(T₁)의 2차측(T₁₁)에 유기된 교류전원은 브리지다이오드(BD₁)에서 전파 정류되고, 콘덴서(C₁)에서 평활된 후 저항(Ra)을 통해 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 입력되고, 또한 상기 파원트랜스(T₁)의 2차측(T₁₁)에 유기된 정류된 교류전원은 브리지다이오드(BD₂)에서 전파 정류되어 다이오드(D₂) 및 다이리스터(SCR)에 인가된다. 또한, 이때 상기 파원트랜스(T₁)의 2차측(T₁₂)에 유기된 교류전원은 다이오드(D₁)를 역방향으로 통해 반파 정류된후 저항(R₈) 및 접지의 제너다이오드(ZD₂)를 통해 브리지다이오드(BD₂)의 접지측(b')에 제2도의(B)와 같이 일정의 마이너스(-) 직류전압으로 인가되며, 이는 브리지다이오드(BD₂)에서 전파 정류한 파형이 제2도(C) 파형이 되도록(최저전압이 마이너스로 되도록)하기 위함이고, 이 브리지다이오드(BD₂)의 출력 파형에서 마이너스 부분의 파형은 다이리스터(SCR)를 오프시키기 위해 필요하다.

상기와 같이 브리지다이오드(BD₂)에서 정류된 파형은 마이너스 부분이 있기 때문에 다이오드(D₂)애 의해 컷트(CUT)되고, 제너다이오드(ZD₁)에 의해 제2도의(E) 파형과 같이 정형되어, 트랜지스터(Q₁)의 애미터에 인가됨과 아울러 저항(R₁)을 통해 저항(R₂) 및 프로그래머를 유니정션 트랜지스터(PUT)의 게이트에 인가된다.

상기 프로그래머를 유니정션 트랜지스터(PUT)의 턴-온은 그이 게이트(G)와 애노드(A)의 전위차(G=A-0.7)에 의해 도통되므로 저항(R₁, R₂)은 수십킬로옴(K

)의 큰값으로 하여도 지장이 없으며, 상기와 같이 트랜지스터(Q₁)의 베이스로 입력되는 입력전압의 고, 저에 따라 콘덴서(C₂)애서 충, 방전되는 시간을 자동적으로 제어한다.

즉, 브리지디이오드(BD₁)에서 전파 정류되어 콘덴서(C₁)에서 평활된 직류전압이 높으면, 트랜지스터(Q₁)의 에이터와 콜렉터 간의 저항값이 커져 콘덴서(C₂)에 충전되는 시간이 길어지므로, 프로그레머블 유니정션 트랜지스터(PUT)의 캐소드(K)에 제2도의(D) 파형과 같이 출력되는 펄스가 뒤로 이동하고, 반대로 낮으면 그 펄스는 앞으로 이동하게 된다.

여기서, 콘덴서(C₂)에 충전이 끝나 전압이 높아지면(저항(R₂)양단 전압보다. 0.7(V)이상) 프로그레머블유니정션 트랜지스터(PUT)는 도통하게 되어 콘덴서(C₂)에 충전된 전류를 급격하게 방출하게 되는데, 이것이 제2도의(D) 파형과 같고, 이것은 다이리스터(SCR)를 턴-온 시키는 스위칭 펄스 역활을 한다.

따라서, 입력 교류전원(AC)의 전압 고, 저에 따라 다이리스터(SCR)에 의해 위상각이 제어되어 출력되는 파형은 제2도의(F) 파형의 빗금친 면적과 같은 직류전워를 갖게 되고, 이 (F)파형을 콘덴서(C3)에 의해 평활시키면 제2도의(G) 파형과 같이 일정 직류전압이 된다.

한편, 입력 교류전원(AC)의 전압이 220V 이어서 제2도의(A') 파형으로 입력되면, 상술과 같은 동작으로 프로그래머블 유니정션 트랜지스터(PUT)의 출력파형은 제2도의(D') 파형과 같이 되어, 다이리스터(SCR)의 출력파형이 제2도의(F') 파형과 같이되고, 이 (F') 파형을 콘덴서(C3)에 의해 평활시키면, 제2도의(G) 파형과 같이 일정 직류전압이 된다

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 작은 입력전압의 변동으로 인한 전자기기의 불안정 동작을 해소하고 내구성을 향상시키며, 입력 전압을 선택할 필요가 없이 자동으로 전압 제어가 실현되고, 감, 승전압에 관계없이 일정한 직류전압이 출력되므로 레귤레이터 집적회로 및 스위치용의 달링톤 접속 트랜지스터의 온도상승 문제에도 효과적이고, 방열을 위한 히터 싱크의 용량을 적게해도 되는 효과가 있다.

Claims

파원트랜스(T₁)의 2차측(T₁₁)에 유기되는 교류전원 전파 정류하는 브리지다이오드(BD₁), (BD₂)와, 상기 파원트랜스(T₁)의 2차측(T₁₁)에 유기되는 교류전원을 반파정류하여 상기 브리지다이오드(BD₂)의 접지측에 마이너스 일정 직류전원을 인가하는 마이너스 직류전원부(1)와, 상기 브리지다이오드(BD₂)의 출력전원에서 마이너스 전원을 차단하여 소정레벨로 만드는 마이너스 차단전원부(2)와, 상기 브리지다이오드(BD₁)에서 출력되어 콘덴서(C₁)에서 평활된 전원전압에 따라 상기 마이너스 차단전원부(2)의 출력전원을 소정시정수로 콘덴서(C₂)에 충전하는 트랜지스터(Q₁)와, 상기 마이너스 차단전원부(2)에서 출력되어 저항(R₁, R₂)에서 분압된 전압 및 상기 콘덴서(C₂)의 충전전압을 게이트 및 애노드에 각기 입력받아 펄스신호를 출력하는 프로그래머블 유니정션 트랜지스터(PUT)와, 상기 프로그래머블 유니정션 트랜지스터(PUT)의 펄스신호에 의해 스위칭 동작되어 상기 브리지다이오드(BD₂)의 출력전원을 평활용 콘덴서(C₃)로 출력하는다이리스터(SCR)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 위상제어를 이용한 자동전압 제어회로.