KR940007969B1 - 고주파 전력 변환장치에서 출력트랜스의 편여자 검출 보상회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고주파 전력 변환장치에서 출력트랜스의 편여자 검출 보상회로

제 1 도는 종래 고주파 전력 변환장치의 시스템 구성을 나타내는 회로 블럭도.

제 2 도는 제 1 도와 관련된 인버터 제어회로의 시스템 전류제어 상태를 나타내는 출력전류 곡선도.

제 3 도는 제 1 도와 관련된 출력트랜스의 히스 테리시스 특성을 나타낸 참고도.

제 4 도는 본 발명에 의한 출력트랜스의 실시예도.

제 5 도는 본 발명에 의한 편여자 검출 보상회로의 실시예도.

제 6 도의 a 및 b는 본 발명에서 인버터의 정상동작시 동작 상태 파형도.

제 7 도는 a 및 b는 본고안에서 비정상 동작시의 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 편여자검출보상회로 11 : 자속검출증폭부

12 : 편여자제어부 13 : 홀수자

b : 홈

본 발명은 고주파 전력 변환장치에서 출력트랜스의 편여자를 검출하여 인버터를 제어하는 회로 수단과 관련된 것으로서, 이는 특히 이러한 회로 수단이 출력트랜스 측의 편여자를 자속 검출 수단으로 검출하여 시스템 보상을 행할 수 있도록 설계된 편여자 검출 보상 회로에 관한 것이다.

고주파 전력 변환장치는 상용교류를 정류하고, 인버터를 고주파 동작시켜 출력트랜스를 구동하고, 출력트랜스에 의해 부하에 소정 전력을 제공하도록 설계되어 있다.

또, 상기 출력트랜스에는 인버터에서 상하 동상이 아닌 출력이 제공 되어지면 출력트랜스 자체에서 히스테리시스 영역을 넘은 자기 포화상태가 되어 트랜스의 1차코일이 쇼트가 되는 현상이 생길 수 있다.

그러므로, 종래에는 제 1 도와 같이 인버터(21), 출력트랜스(22), 인버터 제어회로(26) 등이 포함된 회로에서 인버터(21)와 출력트랜스(22) 1차측 사이에 라인에서의 전류검출을 위한 전류검출소자(CE)를 설치하고, 이 소자(CE)에는 전류검출부(23)를 통해 기준치 설정부(25)를 갖는 비교 보상부(24)가 연결되어 이상 상태시 시스템 회로의 비교 보상을 행하도록 하는 검출보상 회로가 구비되어져 있다.

그리고, 여기서는 인버터(21)의 출력이 정상이라면 제 3 도와 같이 출력트랜스(22)의 정상 히스테리시스 자속변동범위(a)로 구동되어져서 회로가 정상 구동이 되지만, 인버터(21)측의 구형파 출력중 하위 전압(또는 상위전압)이 Δt 만틈 증가되는 경우에는 상기 자속 변동범위(a)가 y축의 좌측영역(또는 우측영역)으로 쏠리게 되어 출력트랜스(22)를 포화시키게 되는 현상을 야기케 되는 원인이 되었다.

그러므로 상기와 같은 현상을 야기하지 않도록 종래의 검출보상 회로에선 제 2 도의 상한 전류(in)에 대한 기준치를 넘은 ip가 발생 되어야만 인버터 제어회로(26)에 의해 인버터(21)의 출력 전압을 조절하여 정상상태로 복귀되도록 제어하였다.

그러나, 이러한 종래기술에서는 비교보상부(24)에서 기준치 설정부(25)로 설정한 값 이상이 되었을때 인버터 제어회로(26)에 보상제어 전압을 제공케되어 상기 출력트랜스(22)는 포화상태에 도달되어지는 시점에서야 회로제어가 행해지므로써, 시스템 회로의 개별소자가 부담을 받거나 전체 회로동작의 위험부담을 피할 수 없는 것이었다.

즉, 상기 출력트랜스(22)가 1차측 라인에 설치된 전류검출소자(CE)와 전류검출부(23)에 의한 출력전류값과 기준치를 비교처리 하는 수단을 가지므로써, 출력트랜스의 포화상태로 인한 급격한 전류 변화가 있어야만 비교보상회로(24)가 보상제어 출력을 주게되는 것이어서 출력트랜스(22)의 시시각각 변화되는 편여자량의 검출에 즉응하는 보상수단을 가지지 못하므로 인한 불리한 문제점을 가지고 있었던 것이었다.

또, 상기와 같은 편여자 현상은 인버터가 고주파 구동될때 더욱 심화되는 것이고, 이에 따른 검출보상 작업의 어려움을 피하기 어려운 것이 또한 입력전원 소스가 2개 이상일 때는 각각의 소오스에서 전류를 검출해야 하므로 편자인상이 복잡하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선할 수 있도록 개발된 것으로서, 이는 특히 출력트랜스의 코어에는 직접 홀소자를 부착하고, 이 홀소자에 의해 발생된 자기변환 전류를 증폭하는 자속검출 증폭부와, 이 자속검출 증폭부의 출력 값으로 부터 편여자량 만큼 인버터제어 회로의 제어전압을 가삼산 제어하는 출력을 발생시키는 편여자 제어부를 일체로 포함한 구성의 편여자 검출 보상회로를 특징으로 하는 것이다.

이하에서 이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 제 4 도는 본 발명에 의한 편여자 검출보상 회로에서 출력트랜스(22)에 홀소자(13)가 설치된 구성을 나타내었다.

여기서는 코어(22a) 및 제1,2코일(22b, 22c)로 구성된 출력트랜스(22)의 코어(22a)에는 그 장축 길이부의 중앙에 적당한 홈(b)을 형성하고, 이 홈(b)에는 홀소자(13)를 부착시킨 구성으로 되어 있다.

또, 제 4 도 예의 홀소자(13)와 이어진 편여자 검출보상회로(1)는 제 5 도와 같이 나타내었다.

여기서는 상기 홀소자(13)로 부터 검출된 자속값에 대한 전압을 검출 증폭하는 자속검출 증폭부(11)와 이 자속검출 증폭부(11)의 출력으로 부터 인버터 제어회로(26)의 편여자가 가감산 제어출력을 발생하는 편여자 제어부(12)를 포함한 구성으로 되어 있다.

이러한 구성의 본고안은 그 작용 및 효과가 다음과 같다.

즉, 본고안은 제 4 도와 같이 출력트랜스(22)의 코어(22a)측에 설치된 홀소자(13)를 통하여 출력트랜스에서의 편여자 상태를 검출한다.

이때, 출력트랜스(22)의 코어(22a)는 인버터(21) 출력에 의해 ψ(ψ₁+ψ₂)의 자속이 흐르게 되고, 인버터(21)의 출력이 제 5 도 a와 같이 동상인 전압이면 b와 같이 센터포인트인 x축을 중심으로 자속 ψ가 흘러서 홀소자(13)에 의한 전압이 발생케 되는 것이다.

즉, 홀소자(13)는 자속변화로 전압을 발생시키게 됨은 주지의 사실이다.

그러나, 출력트랜스(22)에서 제 6 도a와 같이 Δt만큼 비동상 전류가 흐르게 되면 코어(22a) 측의 자속은 히스테리시스 곡선의 y축을 중심으로 좌측으로 치우쳐진 변화를 보이게 되고, 이 자속변화에 의해 발생된 전압은 b와 같이 하부 구형화 Δt만큼 보태어진 비동상 전압을 검출케되는 것이다.

그러므로, 편여자 검출보상회로(1)에선 상기 홀소자(13)에서 발생된 편여자 전압을 자속검출증폭부(11)를 통해 소정크기 신호 레벨 평균치와 시키면서 증폭처리하고, 이를 편여자 제어부(12)로 인가시킨다.

편여자 제어부(12)는 상기 편여자 검출전압을 기준치와 비교 연산하여 인버터 제어회로(26)가 인버터(21)를 제어할때 편여자로 치우친 만큼 감쇠하는 제어출력을 발생시키고, 인버터 제어회로(26)는 이 신호에 따라 인버터(21)를 구동시켜 출력트랜스(22)로 가해지는 출력을 정상상태로 유지케 하는 것이다.

이와같은 본 발명은 고주파 변환장치를 이루는 인버터 및 출력트랜스 등에서 출력트랜스의 코어에 직접 홀소자를 부착하여 출력트랜스에서 순시적으로 변화되는 편여자 자속을 검출하여 보상처리하므로서 이러한 장치의 고주파 사용시 등에 동작적 신뢰성을 양호히 확보할 수 있는 유익한 특징이 있고, 또한 출력트랜스에서 순시적으로 변화되는 편여자 자속을 검출하므로 트랜스의 입력전원 소스가 2개 이상 일지라도 1개의 제어루프를 가지므로 편여자 보상이 보다 간단하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 인버터(21)의 출력측에 이어진 출력트랜스(22)의 코어(22a)에는 홀소자(13)가 부착되어 있고, 홀소자(13)로 검출된 자속대 전압의 편여자 전압을 증폭 및 평균화 처리하는 자속 검출증폭부(11)와, 편여자된 량만큼 인버터 제어회로(26)에 가감산 출력을 산출하여 제공하는 편여자제어부(12)로 편여자검출 보상회로(1)를 이루고 이는 구성을 특징으로 하는 고주파 전력변환장치에서 출력트랜스의 편여자 검출보상회로.