KR950009110Y1

KR950009110Y1 - Surge current limiting circuit

Info

Publication number: KR950009110Y1
Application number: KR2019950013123U
Authority: KR
Inventors: 이건국
Original assignee: 대우전자 주식회사; 배순훈
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1995-06-12
Publication date: 1995-10-19

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Surge current suppression circuit

제1도 (a)는 서지 전류 발생을 측정하는 회로도.Figure 1 (a) is a circuit diagram for measuring the surge current generation.

제1도 (b)는 서지 전류 발생을 보인 파형도.Figure 1 (b) is a waveform diagram showing the generation of surge current.

제2도는 종래의 서지 전류 억제를 위한 전원 회로도.2 is a power supply circuit diagram for conventional surge current suppression.

제3도 (a)는 본 고안의 서지 전류 억제 회로를 이용한 전원 회로도.Figure 3 (a) is a power supply circuit diagram using a surge current suppression circuit of the present invention.

제3도 (b)는 제3도 (a)의 각점(D, A-E)에서의 출력 파형도.FIG. 3B is an output waveform diagram at each point D and A-E in FIG. 3A.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 전원 SW1, SW2 : 스위치1: power SW1, SW2: switch

20 : 광 아이솔레이터 회로 30 : 시간 지연 회로20: optical isolator circuit 30: time delay circuit

RL : 릴레이 TRAC : 광트라이악RL: Relay TRAC: Optical Triac

본 고안은 서지 전류 억제 회로에 관한 것으로, 특히 소비 전력이 큰 유도성 부하를 갖는 회로에서의 서지전류 억제 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a surge current suppression circuit, and more particularly, to a surge current suppression circuit in a circuit having an inductive load having high power consumption.

일반적으로, 유도성 부하를 갖는 회로망에, 임의의 순간 전원을 공급하게 되면 회로 특성에 의해 전이 상태가 발생하고 일정 시간이 지나야 정상 상태가 된다. 이것은 전기 전자 이론으로 널리 알려진 사실로서, 상기와같은 전이 상태에서 소비 전력이 큰 유도성 부하인 경우, 대단히 높은 이상 전류 즉, 서지 전류가 발생하게된다. 제1도 (a), (b)를 참고하여 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다. 고 전압이 유기되는 유도성 부하(HTR)와 저항(R1)이 직렬 연결된 회로망에 교류전원(1)(예를들어 220V, 50Hz)이 스위치(S/W)에 의해 공급되도록하고, 저항(R1)에 오실로스코프(2)를 연결하며, 스위치(S/W)를 온하며 초기의 파형을 조사해 본다.In general, when an instantaneous power supply is applied to a network having an inductive load, a transition state occurs due to a circuit characteristic, and a steady state passes after a certain time. This is a well-known fact of the theory of electric and electronics, and in the case of an inductive load having a large power consumption in such a transition state, a very high abnormal current, that is, a surge current occurs. Referring to Figure 1 (a), (b) in more detail as follows. The AC power source 1 (for example, 220V, 50Hz) is supplied by the switch S / W to a circuit in which a high voltage induced inductive load HTR and a resistor R1 are connected in series, and the resistor R1 Connect the oscilloscope (2), turn on the switch (S / W), and examine the initial waveform.

어느 순간 스위치(S/W)를 온하면 회로내의 전류는 제1도(b)에서 보는 바와 같이 높은 서지 전류를 갖는 전이 상태(T1)를 거쳐 정상 상태(T2)가 됨을 알수 있다. 이때 서지 전류는 전류계(도시안됨)를 통해 측정해보면 실제 정상 상태 전류치에 약 10배 이상의 높은 전류임을 알수 있다.When the switch S / W is turned on at any moment, it can be seen that the current in the circuit becomes the steady state T2 through the transition state T1 having the high surge current as shown in FIG. In this case, the surge current is measured by using an ammeter (not shown), indicating that the current is about 10 times higher than the actual steady state current value.

상기와 같은 커다란 서지 전류는 전원에 영향을 주게되며, 또한 여러 회로소자를 포함하는 경우 심각한 악영향을 주게된다. 예를 들어 가정용 전기 전자 제품으로 세탁기, 전자 렌지, 대형 선풍기 등의 소비 전력이 높고 유도성 부하이 제품을 사용하는 경우, 스위치를 통해 전원을 공급하게 되면 상술하는 바와 같이 높은 서지전류가 발생한다. 이때 전기 안정 장치의 일종으로 과전류가 흐를때 가정의 모든 전원을 오프시키는 전류 차단기를 채용하고 있다고 상기의 서지 전류에 의해 집안의 정전이 자주 발생하게 되어 컴퓨터등의 사용에 심각한 어려움과 번거로움을 주게되며 여러 회로 소자에도 악영향을 주게되는 문제가 있었다.Such a large surge current affects the power supply, and seriously adversely affects the case of including several circuit elements. For example, in the case of using electrical appliances such as a washing machine, a microwave oven, a large fan, and an inductive load as a home electric appliance, when a power is supplied through a switch, a high surge current is generated as described above. At this time, as a kind of electric stabilizer, current breaker is used to turn off all the power in the home when over current flows. The above surge current causes frequent power outages in the house, which causes serious difficulties and hassles in using computers. And there was a problem that adversely affects various circuit elements.

이때문에 종래에는 제2도에 도시한 바와 같이 유도성 부하(10)에 전원(1)의 스위치(SW1)를 통해 공급하는 회로에 유도성 부하(10)와 스위치(SW1) 사이에 직렬로 초기에 서지 전류를 억제하기 위한 의사 부하(R2)를연결하고 상기 의사 부하(R2)에 병렬로 스위치(SW2)를 구동하기 위한 구동 회로 즉, 릴레이(RL)를 점 A와점 B사이에 연결한다.For this reason, conventionally, as shown in FIG. 2, the inductive load 10 is connected in series between the inductive load 10 and the switch SW1 to a circuit that supplies the inductive load 10 through the switch SW1 of the power source 1. Initially, a pseudo load R2 for suppressing the surge current is connected and a driving circuit for driving the switch SW2 in parallel to the pseudo load R2, that is, a relay RL, is connected between the points A and B. .

상기와 같이 구성된 회로에서 전원 공그 스위치(SW1)를 온(on) 하면 전압이 점(A)와 점(B) 사이에 인가되고, 전류는 순간적으로 의사 부하(R2)를 통해 유도성 부하(10)로 흐르게 되며, 동싱데 릴레이(RL)를 통해 흐르게 된다. 일정 시간이 지나면 릴레이(RL)가 자화되어, 스위치(SW2)를 온시키고 전류는 스위치(SW2)를 통해 유도성 부하(10)로 흐르게 된다.In the circuit configured as described above, when the power cog switch SW1 is turned on, a voltage is applied between the points A and B, and the current is instantaneously through the pseudo load R2. ) And through the relay RL. After a certain time, the relay RL is magnetized to turn on the switch SW2 and the current flows through the switch SW2 to the inductive load 10.

그러나 초기 전이 상태의 높은 전류를 의사 부하(R2)를 통한 전류로에서 스위치(SW2)를 통한 전류로로의 전환이 단순히 릴레이(RL)의 자화 시간에 의존한 탓에 실제로 서지 전류의 억제에는 크게 도움이 되지 못하는문제점이 있었다.However, the high current in the initial transition state from the current path through the pseudo load (R2) to the current through the switch (SW2) simply depends on the magnetization time of the relay (RL), which greatly reduces the surge current. There was a problem that did not help.

따라서 본 고안의 목적은 전이 상태에서 발생하는 서지 전류를 보다 효율적으로 억제할 수 있는 개선된 서지전류 회로를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an improved surge current circuit capable of more efficiently suppressing surge current occurring in a transition state.

본 고안의 또 다른 목적은 보다 안정된 동작을 하는 서지 전류 억제 회로를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a surge current suppression circuit having a more stable operation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도 (a)는 본 고안의 서지 전류 억제 회로를 이용한 전원 회로를 도시하였는데, 서지 전류 억제 회로는 유도성 부하, 즉 높은 전력 소비의 유도성 부하(HTR)에 스위치(SW1)를 통해 전원을 공급하는 회로에 있어서, 서지 전류를 억제하기 위한 의사 부하(R2)를 유도성 부하(HTR)와 스위치(SW1) 사이에 연결하고 의사 부하(R2)와는 병렬로 스위치(SW2)를 연결하며, 스위치(SW2)를 구동하기 위한 릴레이(RL)와 릴레이(RL)를 구동하기 위한 광 트라이악(TRAC)을 직렬로 점(A)와 점(B) 사이에 연결하고, 릴레이(RL)와 광 트라이악(TRAC)의 직렬 결합체와는 병렬로 전류 조절 저항(R3), 다이오드(D1)와 캐패시터(C1)의 직렬 결합제를 연결하며, 캐패시터(C1)와는 병렬로 발광 다이오드(D2)와 전류 조절 저항(R4)의 직렬 결합체를 연결한다. 여기에서 전류 조절 저항(R3), 시간 지연 회로(30)로서 캐패시터(C1)는 시간 지연 소자이며 보다 정확하고, 시간지연폭을 자유롭게 설정하며, 안정된 동작을 하기 위해서는 전해 콘덴서 사용이 바람직하다. 또한 릴레이(RL)에 직렬 연결된 광 트라이악(TRAC)과 전류 조절 저항(R4)에 직렬 연결된 발광 다이오드(D2)는 광 아이솔레이터 회로(20)로서, 발광 소자인 발광 다이오드(D2)가 동작하여 빛을 방출하고 수광 소자인 광 트라이악(TRAC)의 게이트에서 빛을 검출하여 광 트라이악(TRAC)을 온시키는 스위칭 동작을 수행한다.FIG. 3 (a) shows a power supply circuit using the surge current suppression circuit of the present invention, wherein the surge current suppression circuit supplies power through a switch SW1 to an inductive load, that is, a high power consumption inductive load HTR. In a circuit for supplying a circuit, a pseudo load R2 for suppressing surge current is connected between an inductive load HTR and a switch SW1 and a switch SW2 is connected in parallel with the pseudo load R2. The relay RL for driving the switch SW2 and the optical triac TRAC for driving the relay RL are connected in series between the points A and B, and the relay RL and the optical Connects the current regulation resistor (R3), the diode (D1) and the capacitor (C1) in series with the series combination of the triac (TRAC) in parallel, and the light emitting diode (D2) and current control in parallel with the capacitor (C1) Connect the series combination of resistor R4. Here, the capacitor C1 as the current regulation resistor R3 and the time delay circuit 30 is a time delay element, and it is preferable to use an electrolytic capacitor in order to more accurately set the time delay width and perform stable operation. In addition, the light emitting diode D2 connected in series with the optical triac TRAC connected to the relay RL and the current regulating resistor R4 is an optical isolator circuit 20, and the light emitting diode D2, which is a light emitting device, operates to emit light. Emits light and detects light at a gate of the light triac TRAC, which is a light receiving element, to switch on the light triac TRAC.

상기와 같이 구성된 서지 전류 억제 회로의 동작을 제3도 (b)의 파형도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 가타.The operation of the surge current suppression circuit configured as described above will be described in detail with reference to the waveform diagram of FIG.

먼저, 스위치(SW1)를 온하여 전원을 공급하면 전류는 의사 부하(R2)를 통해 유도성 부하(HTR)로 흐르게되며, 이때 의사 부하(R2)와 유도성 부하(HTR)의 임피던스값에 의해 서지 전류가 억제된다. 이와 동시에 전류는 전류 조절 저항(R3), 다이오드(D1)을 통해 반파 정류되어 캐패시터(C1)에 축적되기 시작한다.First, when power is supplied by turning on the switch SW1, current flows to the inductive load HTR through the pseudo load R2, and at this time, by the impedance values of the pseudo load R2 and the inductive load HTR. Surge current is suppressed. At the same time, the current is half-wave rectified through the current regulating resistor R3 and the diode D1 and begins to accumulate in the capacitor C1.

이때 제3도 (b)의 (G1)에서 보는바와같이 전압 파형이 점(D)에 나타나게 된다. 즉, 점(D)의 진압이 V2가 될때 까지 발광 다이오드(D2) 및 전류 조절 저항(R4)으로 전류가 흐르지 못하게 되는 지연 시간(T3)이 발생하게 된다. 보다 실제적으로는 전압이 V1 즉, V2 전압의 약 80%에 이르게 되면 전류가 발광 다이오드를 통해 흐르게 된다.At this time, as shown in (G1) of FIG. 3 (b), the voltage waveform appears at the point (D). That is, a delay time T3 is generated in which current does not flow to the light emitting diode D2 and the current regulating resistor R4 until the suppression of the point D becomes V2. More practically, when the voltage reaches about 80% of the voltage V1, that is, V2, current flows through the light emitting diode.

이렇게 발광 다이오드(D2)가 온되면서 빛을 방출하고 광 트라이악(TRAC)의 게이트에서 빛을 검출하여 광트라이악(TRAC)이 턴온된다. 광트라이악(TRAC)이 턴온됨으로서 점(A)와 점(E) 사이의 전류가 제3도 (b)의 (G2)에서 구간(T3)와 같이 흐르게 되어 릴레이(RL)가 동작하고 릴레이(RL)는 스위치(SW2)를 온시킨다. 이때문에 전류는 스위치(SW2)가 형성된 전류로를 통해 정상 전류를 유도성 부하(HTR)에 공급하게 된다. 즉,DC(Direct Current)로 정류 되면서 캐패시터(C1)에 충전이 80%이상 완료되는 시점(제3도 (b)의 (G2)에서지연 시간(T4)까지는 의사 부하(R2)를 통해 억제된 서지 전류가 흐르게 되며 릴레이(RL)가 온되면서 부터정상 전류가 스위치(SW2)에 의해 형성된 전류로를 통해 흐른다.As the light emitting diode D2 is turned on, light is emitted and the light triac TRAC is turned on by detecting light at the gate of the light triac TRAC. As the optical triac TRAC is turned on, the current between the point A and the point E flows with the section T3 at G2 in FIG. 3B so that the relay RL operates and the relay ( RL turns on the switch SW2. For this reason, the current supplies the steady current to the inductive load HTR through the current path in which the switch SW2 is formed. That is, when rectifying to DC (Direct Current) is completed, the charging of the capacitor C1 is 80% or more completed (from (G2) in FIG. 3 (b) to the delay time T4) suppressed through the pseudo load R2. Surge current flows and the normal current flows through the current path formed by the switch SW2 from the relay RL is turned on.

스위치(SW1)가 오프되었을 경우, 캐패시터(C1)에 충전된 전압 V2의 80%에 해당하는 V1에 이를때 까지 릴레이(RL)가 동작을 지속하다가 전압이 V1 이하로 떨어지면 릴레이(RL) 동작이 중지되어 스위치(SW2)가 오프된다.When the switch SW1 is turned off, the relay RL continues to operate until V1 corresponding to 80% of the voltage V2 charged in the capacitor C1, and when the voltage drops below V1, the relay RL operates. It stops and switch SW2 is turned off.

이때문에 대부분의 서지 전류가 억제된다. 또한 전류 조절 저항(R3), 다이오드(D1)와 캐패시터(C1)의 직렬결합체오 구성된 지연 회로(30)에서 캐패시터(C1)의 용량을 변화시킴으로서 서지 전류 발생 시간에 따른 지연시간 조절을 자유로이 설정할수 있으며 릴레이(RL)를 광 아이솔레이터 회로(20) 즉, 전류 조절 저항(R4)에 연결된 발광 다이오드(D2)에 의한 광 트라이악(TRAC)의 스위칭 동작에 따라 동작함으로서 전기적으로 지연회로(30)와 독립적으로 동작하게 되므로, 릴레이(RL)의 구동 전류가 타선 전류의 영향을 받지 많으므로 안정된 동작이 가능하게 된다.This suppresses most surge currents. In addition, by changing the capacitance of the capacitor (C1) in the delay circuit 30 consisting of a series combination of the current regulation resistor (R3), diode (D1) and capacitor (C1), it is possible to freely set the delay time according to the surge current generation time. The relay RL is operated in accordance with the switching operation of the optical triac TRAC by the optical isolator circuit 20, that is, the light emitting diode D2 connected to the current control resistor R4. Since the independent operation, the driving current of the relay RL is much affected by the other line current, thereby enabling stable operation.

따라서, 본 고안의 서지 전류 억제 회로는 지연 시간 조절이 가능하여 거의 완전히 서지 전류를 억제할 수있으며, 릴레이 회로와 지연 회로를 광 아이솔레이터를 이용 분리함으로써 회로의 동작을 안정화하여 큰 신뢰성을 부여할 수 있는 커다란 효과가 있다.Therefore, the surge current suppression circuit of the present invention is capable of controlling the delay time to almost completely suppress the surge current, and by stabilizing the operation of the circuit by separating the relay circuit and the delay circuit using an optical isolator, it is possible to give great reliability. It has a big effect.

본 고안이 비록 특정예로 도시되고 설명되었으나, 지연 회로나 광 아이솔레이터등은 여러가지 소자로 변경이가능하며 스위치(SW2)와 릴레이에 의한 스위치 구동 회로 또한 변경이 가능하다. 이때문에 숙련된 자에 의해 변형이 될지라도 특허 청구 범위에 청구하는 고안의 사상을 벗어나지 않는다면 본 고안으로 보아야 할 것이다.Although the present invention is shown and described as a specific example, the delay circuit or the optical isolator can be changed to various elements, and the switch driving circuit by the switch SW2 and the relay can also be changed. For this reason, even if it is modified by those skilled in the art, it should be seen as the present invention unless it departs from the spirit of the invention claimed in the claims.

Claims

A pseudo load R2 which forms a first current path in series with the inductive load HTR in a power supply circuit for supplying power to the inductive load HTR by using a switch, and parallel to the pseudo load R2 A surge current suppression circuit having a first switch means (SW2) for forming a second current path, comprising: a relay connected in parallel with the inductive load (HTR) to drive the switch means (SW2); A time delay circuit composed of a series combination of a resistor, a diode, and a capacitor connected in parallel with the relay so that the relay is driven after being delayed for a preset time when the initial power is applied; And a second switch means for turning on and off the relay, comprising a light emitting element connected in parallel to the capacitor and a light receiving element connected in series to the relay.

2. The surge current suppression circuit according to claim 1, wherein the capacitor having the delay time is constituted by an electrolytic capacitor.

3. The surge current suppressing circuit according to claim 2, wherein the light emitting element of the second switch means comprises a light emitting diode and a light receiving element comprises optical triacs.