KR950011300B1 - 전원자동 차단회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전원자동 차단회로

제1도는 일반적으로 사용되고 있는 부하 구동 회로도.

제2도는 본 발명의 전원자동 차단회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 마이콤 2 : 부하 구동부

3 : 전원부 4 : 자동 스위칭부

10 : 전원 제어부 20 : 단락 감지부

본 발명은 모터등의 부하를 구동하는 시스템에 대한 전원자동 차단회로에 관한 것으로 특히 트라이액을 사용하여 부하를 구동하는 시스템에서 트라이액이 고장등의 이유로 인하여 단락되었을 때 자동으로 전원을 차단하여 부하가 순간기동하거나 오동작되는 것을 방지하는데 적당하도록 한 전원자동 차단회로에 관한 것이다.

제1도는 트라이액을 사용하여 부하를 구동함과 아울러 마이콤의 제어에 따라서 부하의 공급정원을 제어하는 일반적인 부하 구동회로도로서 시스템에 안정된 직류 전원을 공급하는 전원부(3)와, 마이콤(1)의 제어에 따라서 부하를 구동하는 부하 구동부(2)와, 부하에 대한 전원의 공급을 제어하는 자동 스위칭부(4)로 구분된다.

그리고, 상기 전원부(3)는 트랜스(T1)에 유기된 교류신호가 브리지 다이오드(BD1)를 통해 콘덴서(C1,C2)에 인가됨과 동시에 레귤레이터(3-1)에 입력되고 상기 레귤레이터(3-1)의 출력은 다시 콘덴서(C3,C4)를 거쳐 마이콤(1)에 인가됨과 아울러 시스템에 대한 전원전압(Vcc)을 공급하도록 되어 있다.

그리고, 상기 부하 구동부(2)는 마이콤(1)의 출력포트(P1,P2) 신호가 저항(R1,R2), (R4,R5)을 통해 트랜지스터(Q1),(Q2)에 각기 인가되고 상기 트랜지스터(Q1,Q2)의 에미터는 접지되며, 그 콜렉터는 트라이액(TR1,TR2)의 게이트에 접속되어 있다.

그리고 상기 트라이액(TR1,TR2)은 그 일측단자(T1)가 전원(Vcc)에 연결되고 그 타측단자(T2)가 각기 모터(M)와 스위치 코일(L1)의 일측단자에 연결되며 상기 모터(M)와 스위치 코일(L1)의 타측단자는 트랜스(T1) 및 교류전원(AC)의 일측단자에 연결된다.

자동 스위칭부(4)는 상기 스위치 코일(L1)에 의해 스위칭되는 스위치(SW1)가 교류전원(AC)과 전원(Vcc)사이에 연결되어 부하(M)에 공급되는 전원(AC)를 차단할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 일반적인 부하 구동회로에 대하여 그 동작과 그에 따르는 문제점을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원부(3)는 교류신호(AC) 트랜스(T1)에 의해 변압한 다음 이를 브리지 다이오드(BD1)에서 정류하고 다시 콘덴서(C1,C2)를 통해 평활한다.

그리고, 보다 더 일정한 직류전압을 얻어서 시스템에 공급하기 위하여 레귤레이터(3-1)에 평활한 전압을 인가하여 정전압을 발생시키며, 이렇게 발생된 전압(Vcc)은 마이콤(1)의 구동에 필요한 전원으로 사용됨과 아울러 회로 전체의 동작에 필요한 전원을 사용된다.

한편, 부하로 사용된 모터(M)를 구동할 때에는 마이콤(1)이 그 출력포트(P2)를 통해 "하이"의 신호를 출력하여 트랜지스터(Q2)를 턴온시키고 트라이액(TR1)의 일측단자(T1)에 연결된 직류전원(Vcc)이 트라이액(TR1)의 게이트(G) 및 상기 트랜지스터(Q2)를 통해 흐르게 한다.

게이트 전류가 흐름에 따라 트라이액(TR1)이 턴온되며, 모터(M)에 교류전원(AC)이 인가되어 모터(M)가 동작하게 된다.

한편, 모터(M)를 턴오프시킬 때에는 마이콤(1)이 그 출력포트(P1)로 "하이"의 신호를 출력하여 트랜지스터(Q1)를 턴온시켜서 트라이액(TR2)의 게이트 전류가 흐르게 함으로써 상기 트라이액(TR2)을 통하여 스위치 코일(L1)이 여자되게 하며, 상기 스위치 코일(L1)이 여자로 인하여 스위치(SW1)가 개방되어 모터(M)에 대한 구동전류를 차단함으로써 운전시간이 종료되었을 때 자동으로 전원을 차단한다.

그러나, 이러한 회로는 트랜지스터(Q2)가 소손되어 그 콜렉터와 에미터가 단락되거나 트라이액(TR1)이 소손되어 그 일측단자(T1)와 타측단자(T2)가 단락된 상태에서 전원(Vcc)을 인가하면 모터(M)가 무조건 구동되는 문제점외에도 모터(M)의 순간 기동으로 인한 과전류의 발생 우려가 있다.

이에 따라, 본 발명은 상기와 같은 종래의 전원자동 차단회로에 따르는 결함을 해결하기 위하여 부하에 구동전류를 출력하는 트라이액의 입출력단 전압을 감지하여 그 단락여부를 검출하고 마이콤에서 부하에 대한 구동신호가 출력되는지를 감지하여 이로부터 트라이액의 이상단락상태를 판단함으로써 이상 발생시 자동으로 부하를 구동하는 전류가 차단되도록 하는 전원자동 차단회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

제2도는 본 발명의 전원자동 차단회로서 부하 구동부(2), 전원부(3) 및 자동 스위칭부(4)는 위에서 기술한 제1도의 종래 회로와 같은 구조의 회로는 채용한다.

그러나, 본 발명의 회로는 트라이액(TR1,TR2)의 단락을 감지하는 단락 감지부(20)와, 상기 단락 감지부(20)의 단락감지 신호와 마이콤(1)에서 출력되는 제어신호에 따라서 시스템의 전원(AC)을 차단 제어하는 전원 제어부(10)를 구비하고 있다.

이때, 상기 단락 감지부(20)의 구성은 전원(Vcc)이 트랜지스터(Q13)의 에미터에 인가되고 상기 전원(Vcc)에 접속된 저항(R13), 다이오드(D11), 콘덴서(C10)가 상기 트랜지스터(Q13)의 베이스에 공통 접속됨과 아울러 상기 트랜지스터(Q13)의 베이스가 저항(R16)을 통해 부하 구동부(2)의 트라이액(TR2)의 타측단자(T2)에 접속된다.

또한, 상기 트랜지스터(Q13)의 콜렉터는 다이오드(D12)와 저항(R14,R15)의 일측에 접속됨과 아울러 저항(R12)을 통해 상기 전원 제어부(10)의 트랜지스터(Q12)의 베이스에도 연결되며, 상기 저항(R15)의 타측단자에는 그 일측이 접지된 콘덴서(C11)가 연결된다.

그리고, 전원 제어부(10)는 그 에미터가 접지된 트랜지스터(Q11),(Q12)의 베이스가 마이콤(1)의 출력포트(P1)와, 상기 단락 감지부(20)의 출력단에 각각 연결되며, 상기 트랜지스터(Q11,Q12)는 그 콜렉터를 공통으로 하여 저항(R11)을 통해 전원(Vcc)에 연결됨과 아울러 저항(R17)을 통해 상기 부하 구동부(2)의 트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결된다.

이와 같이 구성한 본 발명의 회로에 대하여 그 작용과 효과를 상세히 설명하는 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 기본 동작은 마이콤(1)의 출력포트(P1)로 "로우"의 제어신호가 출력되어 트라이액(TR2)을 턴오프시키도록 함에도 불구하고 상기 트라이액(TR2)이 고장등의 이유로 단락되는 경우 이를 감지하여 모터(M)에 인가되는 전원(AC)을 자동으로 차단하게 된다.

그러므로, 트라이액(TR2)이 턴오프되어 개방소자로 작용할 때에는 전원(AC)을 자동으로 차단할 필요가 없게 되며, 마이콤(1)의 출력포트(P1)로 "하이"의 신호를 보낼 때 트라이액(TR2)이 턴온되어 단락된 소자로 작용하는 경우에도 이는 정상적인 동작이므로 전원(AC)을 차단할 필요가 없게 된다.

단지, 상기 트라이액(TR2)을 턴오프시켰음에도 불구하고 상기 상기 트라이액(TR2)이 단락된 소자로 작용할 때에만 전원(AC)을 차단하게 되는 것이다.

본 발명의 회로가 이와 같은 동작을 수행하는 것을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 트라이액(TR2)이 오프되어 개방소자로 작용할 때에는 전원(AC)을 차단시킬 필요가 없게 되는데, 이때에는 트랜지스터(Q13)의 에미터와 베이스 사이에 교류전원(AC)이 그대로 인가되므로 상기 트랜지스터(Q13)는 그 교류(AC)전원의 주기와 일치하게 온, 오프를 반복하게 된다.

상기 트랜지스터(Q13)가 온, 오프를 반복하게 되면 콘덴서(C11)에 일정전하가 충전되어 상기 트랜지스터(Q13)의 콜렉터 전위가 "하이"상태를 계속 유지하게 되며, 이 전위에 의해 트랜지스터(Q12)가 턴온되어 부하 구동부(2)의 트랜지스터(Q2)에 대한 베이스 전위를 떨어뜨림에 따라 트라이액(TR1)이 오프상태를 유지하게 된다.

상기 트라이액(TR1)이 구동되지 않으면 스위치 코일(L1)이 여자되지 않으므로 이의 제어를 받는 스위치(SW10)는 접점이 절환되지 않고 시스템에 전원(AC)이 계속 인가되도록 단락상태를 유지한다.

또한, 마이콤(1)에서 그 출력포트(P1)을 통해 "하이"의 신호를 출력하여 트라이액(TR2)이 정상적으로 단락되었을 경우에도 전원(AC)을 차단할 필요가 없게 되는데, 이 경우에는 트라이액(TR2)이 정상적으로 턴온상태이므로 상기 트랜지스터(Q13)의 에미터와 베이스사이의 전위차가 없게 되고 트랜지스터(Q13)가 오프됨으로써 그 콜렉터 전위도 OV로 내려가게 되며, 전원 제어부(10)의 트랜지스터(Q12)가 오프상태가 된다.

그러나, 마이콤(1)의 출력포트(P1)로 "하이"의 신화 출력되므로 트랜지스터(Q11)가 턴온되어 트랜지스터(Q2)의 베이스 전위를 떨어뜨림으로써 트라이액(TR1)이 오프상태를 유지하게 되고, 따라서 스위치 코일(L1)로 여자 전류가 흐르지 않게 되어 스위치(SW10)가 단락 상태로 시스템에 계속 전원(AC)을 공급하게 된다.

한편, 마이콤(1)에서 그 출력포트(P1)을 통해 모터(M)의 구동을 증진시키는 제어신호를 출력함에도 불구하고 트라이액(TR2)이 고장등의 이유로 인하여 단락상태를 유지하는 경우에는 단락 감지부(20)가 이를 감지하여 모터(M)에 공급되는 전원(AC)를 자동으로 차단하게 되는데, 이 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기의 경우에는 마이콤(1)의 출력포트(P1)에서 모터(M)의 구동을 멈추기 위하여 "로우"의 신호를 출력하게 되며 이의 제어를 받는 전원 제어부(10)의 트랜지스터(Q11)도 오프상태를 유지하게 된다.

또한, 상기 마이콤(1)에서 그 출력포트(P1)를 통해 "로우"의 제어신호를 발생시키므로 트랜지스터(Q1)가 오프되어 트라이액(TR2)도 오프되어야 하나 고장의 이유로 인하여 상기 트라이액(TR2)이 단락되어 있으면 위에서 설명한 바와 같이 트랜지스터(Q13)가 오프되고 이의 제어를 받는 트랜지스터(Q12)도 오프의 상태를 갖는다.

이때에는, 전원 제어부(10)의 트랜지스터(Q11,Q12)가 모드 오프 상태이므로 부하 구동부(2)의 트랜지스터(Q2)가 턴온되어 트라이액(TR1)을 구동함에 따라서 스위치 코일(L1)로 여자전류가 흐르게 되고, 이의 제어를 받는 스위치(SW10)가 개방되어 교류전원(AC)의 경로를 차단함으로써 자동으로 전원을 차단하게 된다.

따라서, 마이콤(1)에서 트라이액(TR2)의 구동을 지정하지 않은 상태에서 트라이액(TR2)이 단락상태에 있으면, 이를 즉시 감지하여 전원(AC)이 공급을 차단함으로써 시스템을 보호할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 트라이액의 단락시 전원을 인가할 경우 부터의 순간기동으로 인한 과전류로부터 콘트롤러 및 제품을 보호하고 운전중 오동작시에도 전원을 자동 차단함으로써 안전성을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 부하(M)의 구동여부를 지정하는 제어신호를 발생시키는 마이콤(1)의 제어에 따라서 트라이액(TR1,TR2)를 온, 오프시켜 부하(M)를 구동하고 부하(M)의 운전종료시 부하(M)에 공급되는 전원을 차단하기 위한 제어신호를 출력하는 부하 구동부(2)와, 부하(M)의 구동중지시 상기 부하 구동부(2)로 부터의 제어신호에 따라서 내부의 스위치 코일(L1)을 여자시켜 스위치(SW10)가 오프되게 하여 부하(M)에 인가되는 구동전원(AC)을 차단시키는 자동 스위칭부(4)와, 교류전원(AC)을 정류 및 평활하여 시스템에 안정된 직류전원(Vcc)을 공급하는 전원부(3)와, 부하(M)에 구동전류를 출력하는 상기 부하 구동부(2)의 트라이액(TR2)의 입출력단자(T1,T2)간의 전압차를 검출하여 트라이액(TR2)의 단락상태를 감지하는 단락 감지부(20)와, 상기 마이콤(1)의 부하(M) 구동 제어신호와 상기 단락 감지부(20)의 출력신호를 입력받아 부하(M)의 비구동시 상기 트라이액(TR2)이 단락되었을 때 상기 부하 구동부(2)가 부하(M)에 공급되는 전원(AC)을 차단하도록 제어하는 전원 제어부(10)로 구성된 것을 특징으로 하는 전원자동 차단회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 단락 감지부(20)는 트라이액(TR2)의 입출력단(T1,T2) 전압이 트랜지스터(Q13)의 에미터 및 베이스에 각기 인가되고 상기 트랜지스터(Q13)의 콜렉터 출력단에 적분용 콘덴서(C11)가 결합되며 상기 트랜지스터(Q13)의 콜렉터 전압이 단락 감지신호로 출력되는 것을 특징으로 하는 전원자동 차단회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 전원 제어부(10)는 마이콤(1)의 부하구동 출력단(P1)이 트랜지스터(Q11)의 베이스에 연결되고, 상기 단락 감지부(20)의 출력단이 트랜지스터(Q12)의 베이스에 연결되며 상기 트랜지스터(Q11,Q12)의 에미터가 공통 접지되며 그 콜렉터가 공통으로 전원(Vcc)에 연결됨과 아울러 상기 부하 구동부(2)에 입력되어 상기 자동 스위칭부(4)의 스위치(SW10) 개폐를 지정하게 하는 것을 특징으로 하는 전원자동 차단회로.