KR960012105B1 - 엘리베이터의 파워트랜지스터 보호회로 - Google Patents

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엘지산전 주식회사
이종수
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
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내용없음

Description

엘리베이터의 파워트랜지스터 보호회로
제1도는 일반적인 엘리베이터의 파워트랜지스터 구동회로도.
제2도는 종래 구동회로의 복전시 출력파형도.
제3도는 본 발명 엘리베이터의 파워트랜지스터 보호회로도.
제4도는 본 발명에 의한 구동회로의 복전시 출력파형도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 제어신호 입력부 12 : 인버터부
13 : 차단유지 제어신호출력부 14 : 뮤팅부
본 발명은 엘리베이터에서 승객의 안전을 관리하는 기술에 관한 것으로, 특히 인버터 및 컨버터로써 제어되는 엘리베이터에 있어서 일정시간동안 정전이 발생되어 구동회로의 전원은 모두 방전된 상태이고, 인버터 및 컨버터의 주전원은 충전을 유지하는 상태에서 복전되는 순간 파워트랜지스터(IGBT) 구동회로의 출력신호를 전원이 안정될때까지 일정시간동안 차단시켜 전원 불안정에 의한 인버터 및 컨버터의 암(Arm) 단락을 방지하는에 적당하도록 한 엘리베이터의 파워트랜지스터 보호회로에 관한 것이다.
제1도는 일반적인 엘리베이터의 파워트랜지스터 구동회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 포토카플러(PC), 저항(R1-R3) 및 트랜지스터(Q1)로 구성되어 입력신호(Vin)에 따라 인버터 구동체어신호를 출력하는 제어신호 입력부(1)와, 저항(R4,R5) 및 트랜지스터(Q2),(Q3)로 구성되어 상기 제어신호 입력부(1)의 출력신호를 반전출력하는 인버터부(2)와, 상기 인버터부(2)의 출력신호에 따라 구동되는 파워트랜지스터(IGBT)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 파워구동회로의 작용을 설명하면 다음과 같다.
포토커플러(PC)의 입력단에 하이신호가 공급되면 그 포토카플러(PC)가 온되어 트랜지스터(Q1)의 베이스에 로우가 공급되므로 그 트랜지스터(Q1)가 오프되어, 이에 의하여 전원단자전압(Vcc)이 저항(R3),(R4)을 통해 인버터형 트랜지스터(Q2), (Q3)의 베이스에 공급되어 트랜지스더(Q2)가 온되는 반면, 트랜지스터(Q3)가 오프된다. 이에따라 상기 트랜지스터(Q2)에서 출력되는 하이신호가 파워트랜지스터(IGBT)의 게이트에 공급되어 그 파워트랜지스터(IGBT)가 온된다.
한편, 상기 포토커플러(PC)의 입력단에 로우신호가 공급되면 그 포토커플러(PC)가 오프되어 트랜지스터(Q1)의 베이스에 하이가 공급되므로 그 트랜지스터(Q1)가 온되고, 이에 의해 상기 인버터형 트랜지스터(Q2), (Q3)의 베이스에 로우신호가 공급되어 트랜지스터(Q2)가 오프되는 반면, 트랜지스터(Q3)가 온된다. 이에따라 상기 파워트랜지스터(IGBT)의 게이트에 로우신호가 공급되어 그 파워트랜지스터(IGBT)가 오프된다.
그런데, 일정시간 정전되어 파워트랜지스터(IGBT) 구동회로의 전원은 방전된 상태이고, 인버터 및 컨버터의 주 전원은 충전된 상태에서 다시 복전될때 부극성 전원단자전압(-Vcc)이 정극성 전원단자전압(+Vcc)보다 일정시간 지연된 후 확립되면 이 기간동안 트랜지스터(Q1)의 베이스와 에이터 사이에는 플로팅 상태가 되어 그 트랜지스터(Q1)는 입력신호에 관계없이 일정시간동안 차단된 상태에 있게 되고, 그 결과 트랜지스터(Q2)가 도통되어 정극성 전원단자전압(+Vcc)이 파워트랜지스터(IGBT)의 게이트에 공급되므로 그 파워트랜지스터(IGBT)가 일정시간동안 도통되는 구간이 발생된다. 즉, 제2도의 T1구간에서와 같이 복전되고 일정시간동안 제어가 불가능한 구간이 존재하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 파워트랜지스터 보호회로에 있어서는 일정시간 정전되어 파워트랜지스터 구동회로의 전원은 방전된 상태이고, 인버터 및 컨버터의 주 전원은 충전된 상태에서 다시 복전될때 일정시간동안 제어가 불가능한 구간이 존재하게 되는데, 이러한 상황이 인버터 및 인버터의 암(Arm)에서 발생되면 그 암이 단락되어 파워트랜지스터가 소손되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일시 정전 후 복전될때 파워트랜지스터 구동회로의 오동작으로 인한 인버터 및 컨버터의 암의 단락을 방지할 수 있게 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명 엘리베이터의 파워트랜지스터 보호회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 입력신호(Vin)에 따라 인버터 구동체어신호를 출력하는 제어신호 입력부(11)와, 상기 제어신호 입력부(11)의 출력신호를 반전출력하는 인버터부(12)와, 상기 인버터부(12)의 출력신호에 따라 구동되는 파워트랜지스터(IGBT11)와, 정전후 복전시 전원단자전압(+Vcc),(-Vcc)이 확립되는 과정에서 상기 파워트랜지스터(IGBT11)에 차단유지구간(T1)을 부여하기 위하여 소정의 제어신호를 츌력하는 차단유지 제어신호출력부(13)와, 상기 제어신호 출력부(13)의 제어를 받아 상기 차단유지구간(T1) 동안 상기 제어신호 입력부(11)의 출력신호를 부극성전원단자(-Vcc)측으로 뮤팅시키는 뮤팅부(14)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
일반적인 구동 작용은 종래의 회로와 동일하므로 이의 설명은 생략하고, 정전이나 기타 다른 이유로 인하여 정극성 전원단자전압(+Vcc)과 부극성 전원단자전압(-Vcc)이 확립된 다음 부극성 전원단자전압(-Vcc)이 확립되는 경우를 가정하여 설명한다.
트랜지스터(Q11)의 에미터는 플로팅상태가 되어 그 트랜지스터(Q11)가 오프상태를 유지하지만 이때, 비교기(CP11)의 출력단에 하이상태를 유지하므로 정극성 전원단자전압(+Vcc)이 저항(R14)을 통해 트랜지스터(Q12)의 베이스에 공급되어 그 트랜지스터(Q12)가 온된다.
이에따라 인버터형 트랜지스터(Q13), (Q14)의 베이스에 공급되는 전원이 그 트랜지스터(Q12)를 통해 부극성 전원단자(-Vcc)측으로 흐르게 되므로 그 트랜지스터(Q13)가 소정시간 동안 오프상태를 그대로 유지 하게 되고, 이로 인하여 파워트랜지스터(IGBT11)의 게이트에 저전위가 공급되어 그 트랜지스터(IGBT11)가 소정시간동안 강제로 오프상태를 유지하게 된다.
이후, 소정시간이 경과 되면, 즉, 제4도에서 차단유지구간(T1)이 경과되면, 비교기(CP11)의 비반전입력단자(+)에 공급되는 전압(V1)보다 반전입력단자(-)에 공급되는 전압(V2)이 더 높아 그 비교기(CP1l)에서 로우신호가 출력되고, 이에 의해 그 트랜지스터(Q12)가 오프되므로 상기와 같은 차단유지구간(T1)이 해제 되어 입력신호(Vin)에 따라 파워트랜지스터(IGBT11)를 정상적으로 구동할 수 있게 된다.
여기서, 상기 비교기(CP11)의 비반전입력단자에 공급되는 전압(V1)과 반전입력단자에 공급되는 전압(V2)은 다음과 같이 표현된다.
단, V0:과동상태의(+Vcc) +(-Vcc)
τ : R18×C11
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 간단한 구성의 회로를 이용하여 복전시 인버터의 차단 유지구간을 설정하여 줌으로써 부극성 전원단자전압의 미확립에 의하여 의도에 무관하게 파워트랜지스터가 온되어 인버터 및 컨버터의 암이 단락되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 입력신호(Vin)에 따라 인버터 구동제어신호를 출력하는 제어신호 입력부(11)와, 상기 제어신호 입력부(11)의 출력신호를 반전출력하는 인버터부(12)와, 상기 인버터부(12)의 출력신호에 따라 구동되는 파워트랜지스터(IGBT11)와, 정전후 복전시 전원단자전압(+Vcc),(-Vcc)이 확립되는 과정에서 상기 파워트랜지스터(IGBT11)에 차단유지구간(T1)을 부여하기 위하여 소정의 제어신호를 출력하는 차단유지제어신호 출력부(13)와, 상기 제어신호 출력부(13)의 제어를 받아 상기 차단유지구간(T1) 동안 상기 제어신호 입력부(11)의 출력신호를 부극성전원단자(-Vcc)측으로 뮤팅시키는 뮤팅부(14)로 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 파워트랜지스터 보호회로.
  2. 제1항에 있어서, 차단유지제어신호 출력부(13)는 전원단자(+Vcc)를 직렬접속된 저항(R16), (R17)과, 직렬접속된 저항 및 콘덴서(R18), (C11)를 각기 통해 전원단자(-Vcc)에 접속한 후, 상기 저항(R17), (R17)의 접속점과 저항 및 콘덴서(R18), (C11)의 접속점을 비교기(CP11)의 반전입력단자와 비반전 입력단자에 각기 접속하여 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 파워트랜지스터 보호회로.
  3. 제1항에 있어서, 뮤딩부(14)는 상기 전원단자(+Vcc), (-Vcc)의 양단에 저항(R14),(R15)을 직렬접속하여 그 접속점을 트랜지스터(Q12)의 베이스에 접속하고, 상기 트랜지스터(Q12)의 콜렉터는 상기 차단유지제어신호 출력부(11)의 출력단에 접속하고, 에미터는 전원단자(-Vcc)에 접속하여 구성한 것을 특징으로하는 엘리베이터의 파워트랜지스터 보호회로.
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