KR970005380Y1

KR970005380Y1 - 만능 부하 시험기

Info

Publication number: KR970005380Y1
Application number: KR2019940028293U
Authority: KR
Inventors: 김찬환
Original assignee: 포항종합제철 주식회사; 김만제
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1997-06-02
Also published as: KR960015315U

Abstract

없음.

Description

만능 부하 시험기

제1도는 종래의 전원장치 부하를 시험하는 실시도이다.

제2도는 본 고안에 따른 만능 부하 시험기를 이용하여 전원 장치 부하를 시험하는 실시도이다.

제3도는 본 고안에 따른 만능 부하 시험기의 기능별 조합 블럭도이다.

제4도는 본 고안에 따른 만능 부하 시험기에 포함된 제어부의 블록도이다

제5도는 본 고안에 따른 만능 부하 시함기에 포함된 정전류 부하 출력부의 회로도이다.

제6도는 본 고안에 따른 만능 부하 시험기에 포함된 디지탈 지시부의 회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110 : 피시험 전원장치200 : 만능부하 시험기

270 : 스위치295 : 변압기

300 : DC 전압발생부400 : 제어부

411 : 전압 상한치 설정부421 : 전압 하한치 설정부

451 : 부하 전류 설정부500 : 정전류 부하 출력부

600 : 디지탈 지시부

[고안이속하는기술분야및그분야의종래기술]

본 고안은 각종 전원장치의 성능 및 동작 시험 장비인 만능부하 시험기(또는 부하시험기)에 관한 것으로, 특히 전원장치에 대한 부하시함을 용이하면서 신속정확하게 수행할 수 있으며, 또한 작업방법의 획일적 개선 및 시험작업의 효율을 크게 향상시킬 수 있는 만능 부하 시험기에 관한 것이다.

종래의 각종 전원장치의 성능 및 동작 시험에 있어서, 제1도에 도시된 것처럼 피시험 전원장치(110)에 부하 전류 측정용 전류계(140)와 시험용 부하저항(160)을 직렬로 연결하고, 부하 전압 측정용 전압계(150)와 시험용 부하 저항(160)을 병렬로 연결한 후에, 피시험 전원장치(110)의 교류(AC) 전원코드(120)를 전원플러그에 삽입하고, 피시험 전원장치(110)의 전원스위치(S/W)(130)를 온-상태로 시킨 다음에 전류계(140)와 전압계(150)의 지시값을 측정 및 확인함으로서 피시험 전원장치의 부하 실험을 수행하였다.

그러나, 이와같은 종래의 전원장치 성능 및 동작시험 방법은 연속적인 부하량에 대한 가변시험이 불가능하고, 시험용 부하 저항이 다양하지 못한 관계로 부하시험 범위가 특정부분에 한정되어 있을 뿐만아니라, 부하 시험시 전류계(140), 전압계(150)및 시험용 부하 저항(160) 각각을 매번 일일이 작업자가 연결하고 해체해야 하기 때문에 번거롭고 시간 손실이 크며, 대전류 부하에 대해 장시간 시험시는 시험용 부하 저항이 소손될 우려가 있고, 또한 고온상태에 있는 시험을 부하 저항에 부주의로 인체의 일부가 접촉될 경우에는 화상의 위험이 내재되어 있는등 여러가지 문제점이 있었던 것이다.

[고안이이루고저하는기술적과제]

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것이다.

따라서, 본 고안의 목적은 모든 종류의 전원장치에 대한 부하시험작업을 용이하면서도 신속정확하게 수행할 수있으며, 또한 다양한 부하시험범위에서 시험이 가능하며, 연속적인 부하량에 대한 가변시험이 가능하게 하는 만능 부하 시험기를 제공하는데 있다.

[고안의구성및작용]

상기한 본 고안이 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 고안의 만능 부하 시험기는 인가되는 상용 표류전원으로 부터 부하시험기가 동작하는데 필요한 각종 전원전압을 제공하기 위한 전원부; 피시험 전원장치의 부하전압 및 전류를 검출하여 디지탈 지시부의 표시를 제어하고, 상기 부하전압 및 전류와 기설정된 전압 및 전류와를 각각 비교하여 상기 부하전류가 설정치를 벗어나면 경보램프의 점등을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라서 점등되는 경고램프; 상기 제어부의 부하설정부를 통한 전압과 궤환회로를 통한 전압을 비교증폭하는 비교증폭부와, 상기 비교증폭부에 캐소드단을 접속하고 그 애노드단을 저항을 통해 바이어스전압에 접속한 전압차단회로와, 상기 저항을 통한 바이어스전압와 전압차단회로와의 접속점에 베이스단을 접속하고 그 캐소드단과 에미터단을 부하출력에 접속하여 구성한 전류구동회로를 포함하는 부하 출력회로를 구성하고, 상기 부하출력회로와 동일한 부하출력회로를 3개 더 구성하여 상기 부하출력회로에 병렬로 접속하여 구성간 정전류항 부하 출력부; 상기 제어부로부터 제공되는 다수의 전압을 각각 선택하도록된 신호선택부와, 상기 신호선택부의 각 선택신홀 유지출력하는 신호유지부와, 상기 신호유지부의 출력신호에 따라 제어부로부터의 다수의 전압 중 해당 전압을 선택하는 신호절환부와, 상기 신호절환부를 통한 전압과 부하전류 및 설정전류를 표시하는 디지탈표시기(DMM1, DMM2, DMM3)를 포함하는 디지탈 지시부;를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 만능 부하 시험기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 고안에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

제2도는 본 고안에 따른 만능 부하 시험기(200)를 이용하여 한 전원장치의 부하 시험하는 실시도로서, 제2도를 참조하면, 본 고안에 따른 만능부하 시험기(200)에는 설정된 기준치를 초과할 경우 정보부의 동작에 따라 외부에 표시하기 이한 경고램프(210)와, 이미 설정된 상한치 및 하한치 전압과 부하 전압중 선택된 전압을 나타내기 위한 전압 선택 표시램프(220)와, 상기 설정된 전압들을 선택할 수 있도록 되어 있는 전압선택 스위치(230)와, 사용자에 의해 미리 설정하도록 조정가능한 하한치와 상한치 및 부하 전류 설정볼륨(240, 250 및 260)과, 만능 부하 시험기의 전원스위치(270)와, 피시험 전원장치 연결용 외부 인출된다(280)를 포함한다.

제3도는 본 고안에 따른 만능부하 시험기의 기능별 종합 블럭도로서, 제3도를 참조하면, 본 고안에 따른 만능 부하 시험기는 인가되는 상용 교류전원으로 부터 부하시험기가 동작하는데 필요한 각종 전원전압을 제공하기 위한 전원부(270, 295, 300)와 피시험 전원장치의 부하전압 및 전류를 검출하여 디지탁 지시부의 표시를 제어하고, 상기 부하전압 및 전류와 기설정된 전압 및 전류와를 각각 비교하여 상기 부하전류가 설정치를 벗어나면 경보램프의 점등을 제어하는 제어부(400)와, 상기 제어부(400)의 제어에 따라서 점등되는 경고램프(210)와, 상기 제어부(400)에서 기설정된 전류에 따라 부하전류를 조정하는 정전류형 부하출력부(500)와, 상기 제어부(400)으로부터의 전압 및 전류를 표시하는 디티탈 지시부(600)로 구성한다. 상기 전원부는 교류 100V/60Hz 전원 전압을 전원플러그(110)를 통해 공급 받는데, 그 교류전원을 절환하기 위한 스위치(270) 및 과전압 방지용 휴즈(F)와, 상기 교류 100v를 적정 전압으로 다운시키기 위한 변압기(295)와, 상기 변압기(295)로 부터 다운된 교류전압을 부하시험기 각 부분에 필요한 직류(DC)전압으로 변환시키기 위한 DC전압발생부(300)로 구성한다.

또한, 상기 DC전압발생부(300)는 부하시험기가 동작하는데 필요한 각종 전원 전압을 형성하기 위한 부분으로, AC 전압을 DC 전압으로 변환하기 위한 전파 정류기와, 고주파 잡음 제거용 커패시터 및 정전압 IC 회로로 구성되어 있다.

제4도는 본 고안에 따른 만능부하 시험기에 포함된 제어부의 블럭도이고, 제5도는 본 고안에 따른 만능부하 시험기에 포함된 정전류 부하출력부의 회로도이다.

제5도를 참조하면, 상기 정전류형 부하출력부(500)는 상기 제어부(400)의 신호에 따라 고전력 트랜지스터(TR1, TR2)를 도통시켜 트랜지스터 내부 저항의 증감에 따라 부하출력을 조절하는 부분으로서, 이는 상기 제어부(400)의 부하설정부(451)를 통한 전압과 궤한회로(514)를 통한 전압을 비교증폭하는 비교증폭부(511)와, 상기 비교증폭부(511)에 캐소드단을 접속하고 그 애노드단을 저항을 통해 바이어스전압(Vcc)에 접속한 전압차단회로(512)와, 상기 저항을 통한 바이어스전압(Vcc)와 전업차단회로(512)와의 접속점에 베이스단을 접속하고 그 캐소드단과 에미터단을 부하출력에 접속하여 구성한 전류구동회로(513)를 포함하는 부하출력회로(510)를 구성하고, 상기 부하출력회로(510)와 동일한 부하출력회로를 3개 더 구성하여 상기 부하출력회로(510)에 병렬로 접속하여 구성한다.

제6도는 본 고안에 따른 만능부하 시험기에 포함된 디지탈지시부의 회로도로서 제6도를 참조하면 상기 디지탈 지시부(600)는 부하시험기가 피시험 전원장치를 부하 시험하는 과정에서 작업자가 필요로하는 각종 데이타를 수치로 표시하는 부분으로서, 이는 상기 제어부(400)로부터 제공되는 다수의 전압을 각각 선택하도록된 신호선택부(620)와, 상기 신호선택부(620)의 각 선택신호를 유지출력하는 신호유지부(630)와, 상기 신호유지부(630)의 출력신호에 따라 제어부(400)로부터의 다수의 전압중 해당 전압을 선택하는 신호절환부(610)와, 상기 신호절환부(610)를 통한 전압과 부하전류 및 설정전류를 표시하는 디지탈표시기(DMM1, DMM2, DMM3)를 포함한다.

이와같이 구성된 본 고안의 만능 부하 시험기에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

제2도에서 제6도까지를 참조하여 본 고안에 따른 만능 부하 시험기에 대해서 설명하면, 본 고안에 따른 시험기(200)에는 전원플러그(120)를 통해 상용 교류전압이 인가되는데, 상기 상용 교류전압은 전원스위치(270)에 의해 온/오프됨에 따라, 인가되는 상용 교류 전압은 변압기(200)를 통해 변압기의 1차측 코일에서 다운되고, 2차측 코일에서 2개의 탭(tap)으로 분리된 다음에 DC 전압 방생부(300)로 제공된다. 상기 DC 전압 발생부(300)에서는 상기 제공받은 전압을 직류화하여 안정화시킨 다음에 부하 시험기가 동작하는 데 필요한 각종 전원 전압을 제공한다.

상기 DC전압발생부(300)를 통해서 제공되는 정류 및 평활된 여러 전압은 제어회로부(400)에 인가되고, 상기 제어회로부(400)는 상기 DC전압발생부(300)로 부터의 전압을 디지탈 지시부(600)로 출력하도록 제어하고, 또한 상기 정류 및 평활된 전압을 이용하여 상기 DC전압발생부(300)의 출력전류에 따른 전압을 성정하고, 상기 설정된 전압에 따라서 정전류형 부하출력부(500)의 출력전류레벨을 제어한다.

상기 정전류형 부하출력부(500)는 상기 제어회로부(400)의 제어신호에 따라 부하출력전류를 조절하며, 상기 디지탈 지시부(600)는 부하시험시 피시험 전원장치의 전압과 부하 전류량을 각종 측정값을 표시한다.

제4도는 본 고안에 따른 만능 부하시험기에 포함된 제어회로의 상세동작 블럭도로서, 제4도에서는 피시험 전원장치(110)의 출력 전압을 5V, 부하 전류 정격 용량을 10A로 가정하여 설명한다.

먼저, 피시험 전원장치(110)로 부터 출력되는 5V의 출력전압을 부하전압 검출 증폭부(431)에서 검출 및 증폭한 후 디지탈 지시계(640)의 DMM 1에 전송하고, 동시에 전압 상환치 및 하한치 설정부(411 및 421)의 비교부(412 및 423)에 전송되어 임의로 설정된 기준값과 비교한다. 이때, 상한치 비교부(413)에서는 부하 전압 검출 및 증폭부(431)의 전압(5V)과 전압 상한치 설정부(411)에서 이미 설정되어 있는 상한치 기준전압(본실시예에서는 5.5V)와 비교한 다음 DMM 1(640)에 전송하는데, 만일 상한치 기준전압(5.5V)를 초과했을 경우에는 경고부(414)를 동작시켜 경보램프(210)를 점등시킨다.

또한, 하한치 비교부(423)에서도 부하 전압 검출 및 증폭부(431)에서 수신된 전압(5V)과 이미 설정된 하한치 기준전압(본 실시예에서는 4.5V)을 비교한 다음 DMM1(640)에 전송하는데, 만일 하한치 기준전압(4.5V)이하로 다운 되었을 때에는 경보부(424)를 동작시키고 경보 램프(210)를 점등시킨다.

한편, 부하 전류 검출 및 증폭부(441)는 피시험 정원장치(110)의 +단자측에서 만능부하 시험기의 트랜지스터(TR2)의 콜렉터에서 에미터로 흐르는 전류량(10A)을 저항기(R1)로부터 검출 및 증폭하여 다지탈 지시계 DMM2(640)에 전송하고, 동시에 부하전류 설정부(451)의 비교 증폭부(452)로 실제 부하 전류값을 보낸다. 이때, 부하 전류 비교증폭부(452)에서는 부하 전류 검출 및 증폭부(441)로부터 수신된 부하 전류량(10A)과 부하전류 설정부(451)에서 이미 설정된 설정기준 전류를 비교한 다음 디지탈 지시계 DMM3(640)에 전송하는데, 만일 기준전류(10A)를 초과했을 경우에는 경보부(453)를 동작시켜 경보 램프(210)를 점등시킨다.

제5도는 제4도의 정전류형 부하 출력부(500)의 상세회로도로서, 제5도에서는 부하 출력회로(510)가 동일한 4개의 회로(520, 530 및 540)가 병렬 접속되어 전류 용량을 크게 증대시켰기 때문에 최대 부하 테스트는 80A의 전류가지 가능하도록 설계하였으며, 그 부하 출력회로(510, 520, 530 및 540)중 한 부하출력회로(510)만이 상세도시되어 나머지 출력회로(520, 530 및 540)는 블럭도로서 대치하였다.

제4도의 부하전류 설정부(451)에서 설정된 전류값(10A)은 부하출력회로(510)내의 비교 증폭회로(510)에 기준값으로 입력되고, 궤환회로(514)를 통해 들어오는 부하 전류량[트랜지스터(TR2)의 콜렉터-에미터 전류]과 비교 증폭하여 그 결과치의 출력신호에 의해 "Q"지점의 레벨이 증감되므로써 전압 차단회로(512)를 통해 전류 구동회로(513)내의 트랜지스터(TR1)의 베이스 바이어스(bias)값이 조절되어 트랜지스터TR2의 콜렉터-에미터 전류가 가감되고, 최종적으로 부하 출력 양단의 흘러나가는 전류량을 설정치인 10A로 제어하게 되도록 되어 있다.

제6도는 본 고안에 따른 만능 부하 시험기에 포함된 디지탈 지시부 (600)의 상세 블럭도로써, 제6도를 참조하면, 상기 디지탈 지시부(600)는 제3도의 제어회로부(200)로 부터 상한 전압 선정치(5.5V), 하한 전압 설정치(4.5V), 부하 전압(5V) 및 절정 전류치(10A)를 수신하여, 그 중에서 부하 전류는 디지탈 지시부 DMM2(640), 설정 전류는 디지탈 지시부 DMM3(640)에 바로 디스플레이 된다.

한편, 상한 전압 설정치(5.5V), 하한 전압 설정치(4.5V), 부하전압(5V)은 제6도에 도시된 것처럼 신호 선택부(620)의 스위치(S/W1 내지 S/W3)에 의해 절환된다. 먼저, 신호 선택부(620)의 스위치(S/W1)를 온-상태로 하면, 신호 유지부(630)의 출력(Q1)의 로우(L)에서 하이(H)상태[이때, 신호 선택부의 출력(Q2 및 Q3)은 로우(L)상태]로 되어 신호 절환부(610)의 아날로그 스위치IC의 "A"게이트를 온시켜 부하전압(5V)가 디지탈 지시부 DMM1에 디스플레이 된다. 다음, 신호선택부(620)의 스위치(S/W2)를 온-상태로 하면, 신호유지부(630)의 출력(Q2)만이 로우 상태에서 하이상태로 되어 신호 절환부(610)의 아날로그 스위치 IC의 "B" 게이트를 온시켜 하한치 설정정압(4.5V)이 디지탈 지시부 DMM1에 디스플레이 된다.

최종적으로, 신호 선택부(620)의 스위치(S/W3)를 온-상태로 하면, 신호 유지부(630)의 출력(Q3)만이 로우 상태에서 하이상태로 되어 신호절환부(610)의 아날로그 스위치 IC의 "C" 게이트를 온시켜 상한치 설정전압(5.5V)이 디지탈 지시부 DMM1에 디스플레이 된다.

[고안의효과]

상술한 바와같은 본 고안에 의하면, 모든 종류의 전원장치에 대한 부하시험작업을 용이하면서도 신속정확하게 수행할 수 있으며, 또한 다양한 부하시험범위에서 시험이 가능하며, 연속적인 부하량에 대한 가변시험이 가능하게 하는 특유의 효과가 있다.

따라서, 본 고안에 따른 만능 부하시험기는 종래의 재래식 방법에서 문제점으로 제기되었던 시험 및 작업방법, 소요시간등 제반 문제점을 획기적으로 개선하였으며, 현재 상용되고 있는 전원장치 뿐만아니라 생산업체에서 전원 장치 생산단계에서 품질검사용 장비등에 다양하게 적용될 수 있는 것이다.

이상의 설명은 본 고안의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 고안은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다. 또한, 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 상기 만능 부하 시험기가 상기 기술한 실시예에 한정되지 않음을 용이하게 알 수 있을 것이다.

Claims

(정정)인가되는 상용 교류전원으로 부터 부하시험기가 동작하는데 필요한 각종 전원전압을 제공하기 위한 전원부(270, 295, 300);

피시험 전원장치의 부하전압 및 전류를 검출하여 디지탈 지시부의 표시를 제어하고, 상기 부하전압 및 전류와 기설정된 전압 및 전류와를 각각 비교하여 상기 부하 전류가 설정치를 벗어나면 경보램프의 점등을 제어하는 제어부(400);

상기 제어부(400)의 제어에 따라서 점등되는 경고램프(210);

상기 제어부(400)의 부하설정부(451)를 통한 전압과 궤환회로(514)를 통한 전압을 비교증폭하는 비교증폭부(511)와, 상기 비교증폭부(511)에 캐소드단을 접속하고 그 애노드단을 저항을 통해 바이어스전압(Vcc)에 접속한 전압차단회로(512)와, 상기 저항을 통한 바이어스전압(Vcc)와 전압차단회로(512)와의 접속점에 베이스단을 접속하고 그 캐소드단과 에미터단을 부하출력에 접속하여 구성한 전류구동회로(513)를 포함하는 부하출력회로(510)를 구성하고, 상기 부하출력회로(510)와 동일한 부하출력회로를 3개 더 구성하여 상기 부하출력회로(510)에 병렬로 접속하여 구성한 정전류형 부하출력부(500);

상기 제어부(400)로부터 제공되는 다수의 전압을 각각 선택하도록 된 신호선택부(620)와, 상기 신호선택부(620)의 각 선택신호를 유지추력하는 신호유지부(630)와, 상기 신호유지부(630)의 출력신호에 따라 제어부(400)로부터의 다수의 전압중 해당전압을 선택하는 신호절환부(610)와, 상기 신호절환부(610)를 통한 전압과 부하전류 및 설정전류를 표시하는 디지탈표시기(DMM1, DMM2, DMM3)을 포함하는 디지탈 지시부;를 구비함을 특징으로 하는 만능 부하 시험기.