KR950008665Y1

KR950008665Y1 - 인버터의 직류링크전압 측정회로

Info

Publication number: KR950008665Y1
Application number: KR2019930017200U
Authority: KR
Inventors: 엄주경
Original assignee: 금성계전 주식회사; 성기설
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-10-12
Also published as: KR950007005U

Abstract

내용 없음.

Description

인버터의 직류링크전압 측정회로

제1도는 종래의 인버터의 직류링크전압 측정회로도.

제2도는 본 고안의 인버터의 직류링크전압 측정회로도.

제3도는 제2도의 동작에 따른 각부파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : SMPS 7 : 직류링크전압검출부

IC₁~IC₄: 비교기 T₁,T₁₀: 트랜스

본 고안은 인버터의 직류링크전압의 측정기술에 관한 것으로, 특히 간단한 구성으로 직류링크전압과 저전압 및 과전압상태를 검출하는데 적당하도록 한 인버터의 직류링크전압 측정회로에 관한 것이다.

일반적으로 인버터 장치(즉, 가변속제어장치)에 의한 전동기 구동시 인버터의 직류링크전압을 측정함으로써 인버터의 저전압과 과전압을 알아내고, 인버터에 의한 전동기의 감속구동시 전동기의 회생전압이 인버터의 직류링크전압을 높이므로 이 값의 측정으로 인버터에 의한 전동기의 제어성능을 향상시킬 수 있다.

일반적으로 사용되고 있는 종래의 인버터 구동장치는, 제1도에 도시한 바와같이, 인버터장치에 전원을 공급하는 SMPS부(6)와, 인버터의 직류링크전압을 측정하여 검출하는 직류링크전압검출부(7)로 구성된다.

상기 직류링크전압검출부(7)는 직류링크전압을 배분하는 저항(R₁, R₂)과, 상기 저항(R₁, R₂)에 의해 배분된 전압(V_fb)과 저전압 및 과전압의 기준 전압출력(V_ref1, V_ref2)을 비교하는 비교기(IC₁, IC₂), 비교기(IC₁, IC₂)의 출력신호를 절연된 신호로 변환하는 광커플러(PC₁, PC₂)로 구성되며, 직류링크전압은 트랜지스터(Q₁)를 발진시켜 펄스트랜스(T₁)를 통해 절연된 펄스 전압으로 바꾼후 다이오드(D₁)로 정류하고, 콘덴서(C₇)로 평활하게 된다.

이와같이 구성된 종래의 인버터의 직류링크전압 측정회로에 대하여 그 동작과 문제점을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 종래의 인버터구동회로는, 상기 제2도에 도시한 바와 같이, SMPS부(6)와 직류링크전압검출부(7)가 따로 구성되어 있으며, 직루링크전압으로 부터 직류전압을 입력받아 RCC방식에 의한 플라이백회로에 의해 인버터장치의 제어전원과 전동기의 구동에 필요한 전원을 만든다.

직류링크전압검출부(7)는 직류링크전압을 저항(R₁, R₂)에 의해 배분한 전압(V_fb)과 저전압 및 과전압에 대한 기준값(V_ref1, V_ref2)을 비교기(IC₁, IC₂)에서 비교한 후 직류링크전압과 제어전원을 절연시키기 위하여 포토커플러(PC₁, PC₂)를 통해 최종검출신호인 저전압(LV), 과전압(OVT)신호를 만든다.

그리고 피드백전압(V_fb)을 트랜지스터(Q₁)의 발진에 의해 트랜스(T₁)의 2차측으로 유기시키고 이 유기된 전압을 정류 및 평활함으로써 직류링크전압을 측정하게 된다.

그러나, 이러한 종래 회로는 직류링크전압을 측정하는데 있어, 저항에 의한 전압분배와 저전압 및 과전압검출 및 직류링크 피드백전압을 트랜스의 2차측으로 유기시킴으로써 전반적으로 회로의 구성이 복잡해지고, 직류링크전압의 측정에 여러 단계를 필요로 하므로 오차가 발생된다는 문제점이 있다.

본 고안은 이러한 종래 기술에서의 문제점을 감안하여 측정시 복잡한 회로를 기존의 SMPS부내에 추가함으로써 간소화된 새로운 직류링크전압 측정회로에 의한 저전압, 과전압 및 직류링크전압을 검출하는 인버터의 직류링크전압 측정회로를 제공하는데 있다.

제2도는 본 고안에 따른 인버터의 직류링크전압 측정회로의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 직류링크전압의 정극(DCP)을 트랜스(T₁₀)의 1차측 코일을 통해 트랜지스터(Q₁₀)의 콜렉터에 인가하고, 상기 트랜지스터(Q₁₀)에 에미터에는 직류링크전압의 부극(DCN)을 인가하며, 그 베이스에는 자기발진신호(W₁)를 인가한다.

그리고, 상기 트랜스(T₁₀)의 2차측은 3개의 탭(tab)으로 구성되어 일측과 타측탭에 다이오드(D₂, D₄)가 연결되고, 중간탭과 상기 일측 및 타측탭 사이에는 콘덴서(C₃, C₄)가 연결되며, 상기 중간탭은 그라운드단자(GND)가 된다.

또한, 상기 타측탭은 다이오드(D₃)및 저항(R₁)을 거쳐 병렬로 접지에 연결된 저항(R₄) 및 콘덴서(C₂)에 공통 접속된다.

이와같이, 구성된 본 고안 인버터의 직류링크전압 측정회로에 전체적인 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, RCC플라이백 방식은 트랜지스터(Q₁₀)가 자기발진에 의해 스위칭될 때 트랜스(T₁₀)의 2차측에 입력전압(DCP,DCN)에 비례하는 전압이 1,2차측 코일의 턴(turn)수에 따라서 유기되는 방식이다.

즉, 상기 트랜지스터(Q₁₀)가 스위칭함에 따라 트랜지스터(Q₁₀)의 콜렉터와 에미터 사이의 전압 파형은 제3도a와 같게 된다.

이때, 상기 트랜스(T₁₀)의 2차측의 전압(E₂)은 제3도 b와 같이 됨으로써 트랜지스터(Q₁₀)의 온,오프상태와 트랜스(T₁₀)의 2차측의 권선을 감는 방법에 따라 전압파형이 결정된다.

따라서, 인버터장치의 제어전원은 트랜지스터(Q₁₀)가 오프될때, 플라이백 방식에 의하여 1차측 전압이 트랜스(T₁₀)의 2차측에 유기되어 다이오드(D₂, D₄)를 통해 정류하여 정부의 전압(+V, -V)을 사용하게 된다.

한편, 직류링크전압의 측정은 트랜지스터(Q₁₀)의 턴온시 1차측 직류링크전압의 2차측에 턴수비만큼의 전압이 제3도 b와 같이 나타나게 된다.

결국, 상기 전압(E₂)은 다이오드(D₃)를 통해 정류된 후 저항(R₃)과 콘덴서(C₂)의 필터를 거친 후 제3도d의 직류전압으로 바뀌게 된다.

이 직류전압(V_out)을 기준전압(V_ref1, V_ref2)과 비교기(IC₄, IC₅)에서 비교한 후 절연을 위해 광커플러(PC₃, PC₄)를 통해 최종 과전압, 저전압신호를 만들게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 고안은 직류링크전압의 측정시 기존의 전원장치인 SMPS부내에 그 측정회로를 구성함으로써 전체회로가 간단해 진다는 효과가 있다.

Claims

직류링크전압의 정극(DCP)이 인가된 트랜스(T₁₀)의 1차측코일단자에 스위칭 트랜지스터(Q₁₀)의 콜렉터가 연결되고, 상기 트랜지스터(Q₁₀)의 베이스에는 RCC방식에 의한 자기발진신호(W₁)가, 그 에미터에는 직류링크전압의 부극(DCN)이 인가되며, 상기 트랜스(T₁₀)의 2차측코일단자에는 정극(+V)및 부극(-V) 출력을 얻기 위한 다이오드(D₂, D₄) 및 콘덴서(C₃, C₄)가 연결되고, 상기 트랜스(T₁₀)의 2차측유기전압(E₂)을 정류 및 평활하는 다이오드(D₃) 및 콘덴서(C₂)가 상기 트랜스(T₁₀)의 2차측에 연결되며, 상기 콘덴서(C₂)에 충전된 직류링크 검출전압(V_out)과 이 검출전압을 저전압 및 과전압 기준값(V_ref1, V_ref2)과 비교한 결과를 출력하는 비교기(IC₄, IC₅)가 출력단을 구성하도록 된 것을 특징으로 하는 인버터의 직류링크전압 측정회로.