WO2011115330A1 - 자동 전압 조절 장치 - Google Patents

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WO2011115330A1
WO2011115330A1 PCT/KR2010/004430 KR2010004430W WO2011115330A1 WO 2011115330 A1 WO2011115330 A1 WO 2011115330A1 KR 2010004430 W KR2010004430 W KR 2010004430W WO 2011115330 A1 WO2011115330 A1 WO 2011115330A1
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voltage
unit
secondary coil
load side
coil unit
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PCT/KR2010/004430
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English (en)
French (fr)
Inventor
금종관
Original Assignee
Geum Jong-Gwan
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H02M5/12—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of voltage or current amplitude only

Definitions

  • the present invention relates to an automatic voltage regulator (AVR).
  • AVR automatic voltage regulator
  • slidax is used as a voltage regulating device of AC.
  • SLIDAX is a voltage adjusting transformer that can output an output voltage arbitrarily by receiving a constant input power. The output voltage can be adjusted, but the output voltage must be monitored by a person, and the voltage must be adjusted. It is not suitable for power supply of equipment or load requiring stable AC voltage.
  • the automatic voltage regulating device is a device that maintains the output voltage at a constant value.
  • the automatic voltage regulating device is used as an independent device and used independently of an AC generator, a DC generator, a constant voltage rectifier, and the like.
  • the magnetic field current is controlled by detecting a change in the terminal voltage caused by a change in load, speed, etc.
  • the input voltage is detected by detecting a change in the terminal voltage caused by a change in power supply or load.
  • the conventional automatic voltage regulating device as described above is not only complicated power control means and control circuit for stable voltage control, but also expensive large-capacity power conversion transformer, semiconductor switching element, accessory circuit size, product size There is a problem that is difficult to manufacture by miniaturizing the size.
  • An object of the present invention is to provide an automatic voltage regulating device for stably outputting a set voltage irrespective of an input voltage change or a single phase change of three phases to solve the above-mentioned problem.
  • Another object of the present invention is to provide an automatic voltage regulating device for precisely controlling and outputting an input single-phase or three-phase voltage in units of single volts through a plurality of switch controls.
  • Automatic voltage regulating device for achieving this object, in the automatic voltage regulating device to supply a constant voltage to the load side by reducing or boosting the input voltage, the AC voltage input from the power supply unit Depending on the winding ratio, the primary side coil part leading to the secondary side and the voltage induced from the primary side coil part are reduced or stepped up and outputted to the load side.
  • the secondary coil unit for supplying a different voltage to the load side and one of a plurality of taps provided at the output end of the secondary coil unit are switched to switch the voltage reduced or boosted to the load side according to the winding ratio set in the corresponding tab.
  • Switch part to be supplied and supply the corresponding voltage to load side according to user's load side supply voltage setting It may include a control unit for performing a switching control of the switch unit.
  • the number of turns of the tap provided at the output end of the secondary coil unit may reduce or boost the voltage in units of 1 to 2 volts around the tap based on the tap for outputting the reference voltage at the center of the output end of the secondary coil unit. It is preferable to configure to be provided with one for each position having a.
  • a switch part with the number of switches corresponding to the some tap provided in the output terminal of a secondary side coil part.
  • the automatic voltage regulating device in the automatic voltage regulating device to supply a constant voltage to the load side by reducing or boosting the input voltage, the AC voltage input from the power supply unit according to the turns ratio 2
  • the primary side coil part leading to the secondary side and the voltage induced from the primary side coil part are reduced or boosted and output to the load side, and a plurality of tabs are provided at the output terminal so that different voltages are different depending on the number of turns of the secondary coil.
  • a secondary coil unit, and the secondary coil unit is configured to reduce or boost the voltage induced from the primary coil unit.
  • Temperature sensing part that senses heat generated when outputting to the load side, and in normal operation state, the voltage is reduced or boosted by switching the switch part by connecting the input power, the output of the primary coil part, the output of the secondary coil part and the load.
  • This switch is supplied to the load side, and when the heat generated from the secondary coil portion exceeds the reference temperature, the protection switch unit switches the switching state so that the input power is output as it is to the load side, and the load side according to the load side supply voltage setting of the user. Switching control of the switch unit is performed to supply the corresponding voltage uniformly, and it is determined whether the heat generated in the secondary coil unit exceeds a preset reference temperature based on a detection signal input from the temperature sensing unit. If the heat generated in does not exceed the reference temperature, the current state of switching of the protective switch part is maintained.
  • the nose-side heat exceeds the reference temperature in generation part it may include a control unit for controlling the protection switch unit switching.
  • the automatic voltage regulating device of the present invention a plurality of taps are made in the unitary voltage of 1 and 2 volts in the secondary coil connected to the load side, and the unit of the single volt unit is based on simple switch control according to the set voltage.
  • the set voltage can be output precisely and stably, and the automatic voltage regulating device can be manufactured in a small size, thereby greatly improving economic efficiency and availability.
  • the control switch when the temperature of the secondary coil connected to the load side is higher than the set temperature, the control switch to output the input power to the load side as it is through the protection switch, it is possible to prevent the fire that may occur due to heat in advance.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the configuration of an embodiment of an automatic voltage regulating device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a view schematically showing the configuration of another embodiment of the automatic voltage regulating device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a view schematically showing the configuration of another embodiment of an automatic voltage regulating device according to the present invention.
  • Figure 4 is a flow chart showing in detail the operation of the automatic voltage regulating device according to the present invention.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the configuration of an embodiment of an automatic voltage regulating device according to the present invention.
  • the automatic voltage regulating apparatus of the present invention includes a primary coil unit 10, a secondary coil unit 20, a switch unit 30, a controller 40, and the like.
  • the primary coil unit 10 induces an AC voltage input from the power supply unit to the secondary coil unit 20 according to the turns ratio.
  • the secondary coil unit 20 outputs the voltage induced from the primary coil unit 10 to the load side by reducing or increasing the voltage, and a plurality of taps are provided at the output terminal, and different voltages are generated according to the difference in the number of turns of the secondary coil. Supply it to the load side.
  • the tap provided at the output terminal of the secondary coil unit 20, the tap for outputting the reference voltage at the center of the output terminal of the secondary coil unit 20 (that is, the same voltage as the voltage applied to the primary coil unit 10)
  • the tap is a point at which the voltage supplied to the load side through the secondary side coil unit 20 is 220V, and the primary side coil unit 10 Even if the voltage applied to) is unstable voltage around 220V, 220V is always supplied to the load side), but it is set to 1V to 2V (in this case, 1V to 2V), but not limited to this. It can be used to determine the) is provided for each position with the number of turns that can reduce or boost the voltage in the unit of step).
  • a tap for boosted voltage output such as 221 V, 222 V, and 223 V
  • a tap for reduced voltage output such as 219V, 218V, 217V.
  • the switch unit 30 is composed of a number of switches corresponding to a plurality of taps provided at the output end of the secondary coil unit 20, and according to the switching control signal input from the controller 40, the secondary coil unit ( One of the plurality of taps provided in the output terminal of 20) is switched so that the reduced or boosted voltage is supplied to the load side according to the turns ratio set in the corresponding tap.
  • the control unit 40 generates a control signal for switching a specific switch of the switch unit 30 to supply a corresponding voltage to the load side constantly according to the load side supply voltage setting of the user, and the generated switching control signal to the switch unit 30 )
  • control unit 40 performs display control of the set voltage, the voltage supplied to the load side, the driving state of the device, and the like so that the user can easily check the state of the automatic voltage regulating device.
  • FIG. 2 is a view schematically showing the configuration of another embodiment of the automatic voltage regulating device according to the present invention, to prevent a fire due to heat generated in the secondary coil unit 20 when operating in the circuit configuration of FIG.
  • the configuration includes the temperature sensing unit 50 and the protection switch unit 60 (of course, the same applies to the configuration of FIG. 3 to be described later).
  • One or more temperature sensing units 50 are provided in the secondary coil unit 20, and when the secondary coil unit 20 reduces or boosts the voltage induced from the primary coil unit 10 to output to the load side. The heat generated is detected and output to the controller 40.
  • the protection switch unit 60 connects the input power supply with the output terminal of the primary coil unit 10 and the secondary coil unit 20 and a load, thereby reducing or reducing the voltage according to the switching of the switch unit 30.
  • the switching power is switched under the control of the controller 40 to output the input power to the load side.
  • control unit 40 determines whether the heat generated in the secondary coil unit 20 exceeds a preset reference temperature based on the detection signal input from the temperature sensing unit 50, and the secondary coil unit 20 If the generated heat does not exceed the reference temperature is controlled to maintain the current switching state of the protective switch unit 60, if the heat generated in the secondary coil unit 20 exceeds the reference temperature protection switch unit 60 To control the switchover.
  • FIG. 3 is a view schematically showing the configuration of another embodiment of the automatic voltage regulating device according to the present invention, which shows the expansion of the single-phase automatic voltage regulating device of FIG.
  • the primary coil unit 100 induces the AC voltage of each phase of R, S, and T input from the power supply unit to the secondary coil unit 200 according to the turns ratio.
  • the secondary coil unit 200 reduces or boosts the voltage derived from the primary coil unit 100 for each phase of R, S, and T and outputs the result to the load side. Depending on the number of turns, different voltages are supplied to the load side. In this case, the voltage supplied to the load side from the secondary coil unit 200 for each phase of R, S, and T may be R, even if the voltage applied to the primary coil unit 100 is unstable as in FIG. The set voltage is always supplied for each phase of S and T.
  • the switch unit 300 is composed of a number of switches corresponding to a plurality of taps provided at the output terminal of the secondary coil unit 200 for each phase of R, S, and T, and the switching input from the controller 400. According to the control signal, one of the plurality of taps provided at the output terminal of the secondary coil unit 200 is switched so that the reduced or boosted voltage is supplied to the load side according to the winding ratio set at the corresponding tap.
  • the control unit 400 generates and generates a control signal for switching a specific switch of the switch unit 300 for each phase of R, S, and T to supply a corresponding voltage to the load side according to the load side supply voltage setting of the user.
  • the switching control signal is output to the switch unit 300 for each phase of R, S, and T.
  • Figure 4 is a flow chart showing in detail the operation of the automatic voltage regulating device according to the present invention.
  • the controller 40 initializes the device (S10).
  • the controller 40 determines whether the voltage output to the load side is set according to a predetermined panel manipulation provided in the automatic voltage regulating device by the user (S20).
  • the controller 40 is provided in the secondary coil unit 20 which decompresses or boosts the voltage derived from the primary coil unit 10 to output to the load side. It is checked whether one of the plurality of taps to be switched is switched (S30). In other words, it is to check the specific switch that performs the voltage output set by the user.
  • control unit 40 After checking the specific tap outputting the voltage set by the user through step S30, the control unit 40 generates a control signal for switching the corresponding tap, and outputs the generated switching control signal to the switch unit 30 Switching of the tap is made (S40).
  • the voltage set by the user is stably output to the load side through the secondary coil unit 20 according to the switching operation of the switch unit 30.
  • a fire may occur due to heat generated from the secondary coil unit 20.
  • the controller 40 does not exceed a preset reference temperature in which heat generated in the secondary coil unit 20 is based on a detection signal input from the temperature detector 50 as shown in FIG. 2. If not, the current control state of the protection switch unit 60 is maintained, and if the heat generated in the secondary coil unit 20 exceeds the reference temperature, the switching of the protection switch unit 60 is controlled so that the input power is maintained. Output to the load side.
  • the controller 40 controls the automatic voltage regulating device to be driven in the previously set state (S50).
  • the control unit 40 may control to be driven in a basic setting state (for example, a state in which 220V input power is output to the load side) in addition to the method of controlling the automatic voltage regulating device to be driven in a previously set state. .

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

개시된 내용은 자동 전압 조절 장치에 관한 것으로서, 전원부로부터 입력되는 교류전압을 권선비에 따라 2차측으로 유도하는 1차측 코일부와, 1차측 코일부로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력하되, 복수의 탭이 출력단에 구비되어 2차 코일의 권선수 차이에 따라 서로 다른 전압이 부하측으로 공급되도록 하는 2차측 코일부와, 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭 중 하나의 탭을 스위칭하여 해당 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 감압 또는 승압된 전압이 부하측으로 공급되도록 하는 스위치부, 그리고 사용자의 부하측 공급전압 설정에 따라 부하측에 해당 전압을 일정하게 공급하도록 스위치부의 스위칭 제어를 수행하는 제어부로 구성된다. 따라서, 본 발명은 설정된 전압을 정밀하고 안정적으로 출력할 수 있으며, 자동 전압 조절 장치를 소형화하여 제작할 수 있다.

Description

자동 전압 조절 장치
본 발명은 자동 전압 조절 장치(AVR ; Automatic Voltage Regulator)에 관한 것이다.
일반적으로 교류(AC)의 전압조절장치로 슬라이닥스가 사용된다. 슬라이닥스는 일정한 입력전원을 공급받아 출력전압을 임의대로 출력할 수 있는 전압조정용 변압기로서, 출력전압의 조정은 가능하나 출력전압을 사람이 모니터하면서 전압을 맞추어야 하며, 출력 안정화를 위한 조정(regulation) 기능이 없기 때문에 안정된 교류전압이 요구되는 기기나 부하의 전원용으로는 부적합하다.
따라서 이를 해결하기 위해 자동 전압 조절 장치와 같은 특수한 전원안정화 장치가 개발되어 사용되고 있다. 자동 전압 조절 장치는 출력 전압을 일정한 값으로 유지시키는 기기로서, 교류 발전기, 직류 발전기, 정전압 정류기 등에 종속적으로 사용되는 것과 독립 장치로 사용되고 있다.
예를 들어 발전기의 경우 부하, 속도 등의 변동에 의한 단자 전압의 변동을 검출하여 자계 전류를 제어하고, 기타 장치의 경우 전원전압, 부하 등의 변동에 의한 단자 전압의 변동을 검출하여 입력 전압을 제어한다.
하지만, 상술한 바와 같은 종래의 자동 전압 조절 장치는, 안정된 전압 제어를 위한 전력제어수단과 제어회로가 복잡함은 물론, 고가의 대용량 전력변환 트랜스, 반도체 스위칭소자, 부속회로가 사용되기 때문에 제품의 크기가 커져 소형화시켜 제작하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록, 입력되는 단상 또는 3상의 전압 변동에 관계없이 설정된 전압을 안정적으로 출력하도록 하는 자동 전압 조절 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 입력되는 단상 또는 3상의 전압을 다수의 스위치 제어를 통해 단 볼트 단위로 정밀하게 제어하여 출력하도록 하는 자동 전압 조절 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 입력되는 단상 또는 3상의 전압을 다수의 스위치 제어를 통해 출력할 때 온도감지를 수행하여 열에 의한 화재를 미연에 방지할 수 있도록 하는 자동 전압 조절 장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 전압 조절 장치는, 입력되는 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 일정한 전압이 공급되도록 하는 자동 전압 조절 장치에 있어서, 전원부로부터 입력되는 교류전압을 권선비에 따라 2차측으로 유도하는 1차측 코일부와, 1차측 코일부로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력하되, 복수의 탭이 출력단에 구비되어 2차 코일의 권선수 차이에 따라 서로 다른 전압이 부하측으로 공급되도록 하는 2차측 코일부와, 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭 중 하나의 탭을 스위칭하여 해당 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 감압 또는 승압된 전압이 부하측으로 공급되도록 하는 스위치부, 그리고 사용자의 부하측 공급전압 설정에 따라 부하측에 해당 전압을 일정하게 공급하도록 스위치부의 스위칭 제어를 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
그리고 2차측 코일부의 출력단에 구비되는 탭은, 2차측 코일부의 출력단 중심부의 기준 전압 출력을 위한 탭을 기준으로 주변의 1 내지 2 볼트의 단 단위로 전압을 감압 또는 승압할 수 있는 권선수를 가진 위치마다 하나씩 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.
그리고 스위치부는, 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭에 대응하는 수만큼의 스위치로 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 전압 조절 장치는, 입력되는 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 일정한 전압이 공급되도록 하는 자동 전압 조절 장치에 있어서, 전원부로부터 입력되는 교류전압을 권선비에 따라 2차측으로 유도하는 1차측 코일부와, 1차측 코일부로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력하되, 복수의 탭이 출력단에 구비되어 2차 코일의 권선수 차이에 따라 서로 다른 전압이 부하측으로 공급되도록 하는 2차측 코일부와, 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭 중 하나의 탭을 스위칭하여 해당 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 감압 또는 승압된 전압이 부하측으로 공급되도록 하는 스위치부와, 2차측 코일부에 구비되어 있으며, 2차측 코일부에서 1차측 코일부로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력할 때 발생하는 열을 감지하는 온도감지부와, 정상 동작 상태에서는 입력전원과 1차측 코일부, 2차측 코일부의 출력단과 부하를 연결하여 스위치부의 스위칭에 따라 감압 또는 승압된 전압이 부하측으로 공급되도록 하며, 2차측 코일부에서 발생된 열이 기준온도를 초과하면 스위칭 상태를 전환하여 입력전원이 그대로 부하측으로 출력하도록 하는 보호 스위치부, 그리고 사용자의 부하측 공급전압 설정에 따라 부하측에 해당 전압을 일정하게 공급하도록 스위치부의 스위칭 제어를 수행하고, 온도감지부로부터 입력되는 감지신호를 토대로 2차측 코일부에 발생된 열이 기 설정되어 있는 기준온도를 초과하는지를 판단하고, 2차측 코일부에 발생된 열이 기준온도를 초과하지 않으면 보호 스위치부의 현재 스위칭 상태를 유지하며, 2차측 코일부에 발생된 열이 기준온도를 초과하면 보호 스위치부의 스위치 전환을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 자동 전압 조절 장치에 따르면, 부하측에 연결되는 2차측 코일에 1, 2 볼트의 단 볼트 단위로 다수의 탭을 만들고, 설정된 전압에 따라 간단한 스위치 제어를 토대로 단 볼트 단위의 감압 또는 승압된 전압을 부하측으로 출력함으로써, 설정된 전압을 정밀하고 안정적으로 출력할 수 있으며, 자동 전압 조절 장치를 소형화하여 제작할 수 있으므로 경제성, 이용 가능성을 크게 높이는 효과가 있다.
또한, 부하측에 연결되는 2차측 코일의 온도가 설정 온도보다 높아지면 보호 스위치를 통해 입력 전원을 그대로 부하측으로 출력하도록 제어하기 때문에 열로 인하여 발생할 수 있는 화재를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 전압 조절 장치의 일 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 전압 조절 장치의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 전압 조절 장치의 또 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 전압 조절 장치의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 자동 전압 조절 장치를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 전압 조절 장치의 일 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 자동 전압 조절 장치는, 1차측 코일부(10), 2차측 코일부(20), 스위치부(30), 제어부(40) 등으로 구성된다.
1차측 코일부(10)는 전원부로부터 입력되는 교류전압을 권선비에 따라 2차측 코일부(20)로 유도한다.
2차측 코일부(20)는 1차측 코일부(10)로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력하되, 복수의 탭이 출력단에 구비되어 2차 코일의 권선수 차이에 따라 서로 다른 전압이 부하측으로 공급되도록 한다.
이때 2차측 코일부(20)의 출력단에 구비되는 탭은, 2차측 코일부(20)의 출력단 중심부의 기준 전압 출력을 위한 탭( 즉 1차측 코일부(10)로 인가되는 전압과 동일한 전압을 부하측으로 공급하는 탭으로서, 220V의 전원이 1차측 코일부(10)로 인가되는 경우 2차측 코일부(20)를 통해 부하측으로 공급되는 전압이 220V인 지점의 탭이며, 1차측 코일부(10)로 인가되는 전압이 220V 전후의 불안정한 전압이더라도 부하측으로는 항상 220V가 공급됨 )을 기준으로 주변의 1V 내지 2V( 여기에서는 1V 내지 2V로 설정하였으나 이에 한정되지 않으며, 사용 환경에 따라 다양하게 범위를 결정하여 사용할 수 있음 )의 단 단위로 전압을 감압 또는 승압할 수 있는 권선수를 가진 위치마다 하나씩 구비된다.
예를 들어, 2차측 코일부(20)의 출력단 중심부의 220V 출력을 위한 탭을 기준으로 가극성(+) 방향으로는 221V, 222V, 223V 등의 승압된 전압 출력을 위한 탭이 구비되며, 감극성(-) 방향으로는 219V, 218V, 217V 등의 감압된 전압 출력을 위한 탭이 구비된다.
스위치부(30)는 2차측 코일부(20)의 출력단에 구비된 복수의 탭에 대응하는 수만큼의 스위치로 구성되어 있으며, 제어부(40)로부터 입력되는 스위칭 제어신호에 따라 2차측 코일부(20)의 출력단에 구비된 복수의 탭 중 하나의 탭을 스위칭하여 해당 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 감압 또는 승압된 전압이 부하측으로 공급되도록 한다.
제어부(40)는 사용자의 부하측 공급전압 설정에 따라 부하측에 해당 전압을 일정하게 공급하도록 스위치부(30)의 특정 스위치의 스위칭을 위한 제어신호를 생성하고, 생성된 스위칭 제어신호를 스위치부(30)로 출력한다.
한편, 제어부(40)는 도면에 도시하지는 않았지만 설정 전압, 부하측으로 공급되는 전압, 기기의 구동상태 등의 표시제어를 수행하여, 사용자가 자동 전압 조절 장치의 상태를 손쉽게 확인하도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 전압 조절 장치의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도 1의 회로 구성으로 동작할 때 2차측 코일부(20)에서 발생하는 열에 의한 화재를 방지할 수 있도록 하는 온도감지부(50)와 보호 스위치부(60)를 포함하는 구성이다( 물론, 후술되는 도 3의 구성에도 동일하게 적용할 수 있음 ).
온도감지부(50)는 2차측 코일부(20)에 하나 이상 구비되어 있으며, 2차측 코일부(20)에서 1차측 코일부(10)로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력할 때 발생하는 열을 감지하여 제어부(40)로 출력한다.
보호 스위치부(60)는 정상 동작 상태에서는 입력전원과 1차측 코일부(10), 2차측 코일부(20)의 출력단과 부하를 연결하여 스위치부(30)의 스위칭에 따라 감압 또는 승압된 전압이 부하측으로 공급되도록 하며, 2차측 코일부(20)에서 발생된 열이 기준온도를 초과하면 제어부(40)의 제어에 따라 스위칭 상태를 전환하여 입력전원이 그대로 부하측으로 출력하도록 한다.
이때 제어부(40)는 온도감지부(50)로부터 입력되는 감지신호를 토대로 2차측 코일부(20)에 발생된 열이 기 설정되어 있는 기준온도를 초과하는지를 판단하고, 2차측 코일부(20)에 발생된 열이 기준온도를 초과하지 않으면 보호 스위치부(60)의 현재 스위칭 상태를 유지하도록 제어하며, 2차측 코일부(20)에 발생된 열이 기준온도를 초과하면 보호 스위치부(60)의 스위치 전환을 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 전압 조절 장치의 또 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 전술한 도 1의 단상의 자동 전압 조절 장치를 3상의 자동 전압 조절 장치로 확장한 것을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 1차측 코일부(100)는 전원부로부터 입력되는 R, S, T의 각 상별 교류전압을 권선비에 따라 2차측 코일부(200)로 각각 유도한다.
2차측 코일부(200)는 R, S, T의 각 상별로 1차측 코일부(100)로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력하며, 복수의 탭이 출력단에 구비되어 2차 코일의 권선수 차이에 따라 서로 다른 전압이 부하측으로 공급되도록 한다. 이때 R, S, T의 각 상별로 2차측 코일부(200)에서 부하측으로 공급되는 전압은 전술한 도 1에서와 마찬가지로 1차측 코일부(100)로 인가되는 전압이 불안정하더라도 부하측으로는 R, S, T의 각 상별로 항상 설정된 전압이 공급된다.
스위치부(300)는 R, S, T의 각 상별로 2차측 코일부(200)의 출력단에 구비된 복수의 탭에 대응하는 수만큼의 스위치로 구성되어 있으며, 제어부(400)로부터 입력되는 스위칭 제어신호에 따라 2차측 코일부(200)의 출력단에 구비된 복수의 탭 중 하나의 탭을 스위칭하여 해당 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 감압 또는 승압된 전압이 부하측으로 공급되도록 한다.
제어부(400)는 사용자의 부하측 공급전압 설정에 따라 부하측에 해당 전압을 일정하게 공급하도록 R, S, T의 각 상별로 스위치부(300)의 특정 스위치의 스위칭을 위한 제어신호를 생성하고, 생성된 스위칭 제어신호를 R, S, T의 각 상별 스위치부(300)로 출력한다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동 전압 조절 장치의 일 실시예의 동작 과정을 도 4를 참조하여 상세하게 설명하며, 도 1의 단상의 자동 전압 조절 장치를 중심으로 기술한다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 전압 조절 장치의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
우선, 제어부(40)는 자동 전압 조절 장치의 전원이 켜지면, 기기를 초기화한다(S10).
기기의 초기화 이후, 제어부(40)는 사용자에 의한 자동 전압 조절 장치에 구비된 소정의 패널 조작에 따라 부하측으로 출력되는 전압이 설정되는지를 판단한다(S20).
판단결과 사용자의 조작에 따라 부하측으로 출력되는 전압이 설정되면, 제어부(40)는 1차측 코일부(10)로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력하는 2차측 코일부(20)에 구비된 복수의 탭 중 어느 하나의 탭을 스위칭할 것인지를 확인한다(S30). 즉 사용자가 설정한 전압 출력을 수행하는 특정 스위치를 확인하는 것이다.
S30 단계를 통해 사용자가 설정한 전압을 출력하는 특정 탭을 확인한 이후, 제어부(40)는 해당 탭의 스위칭을 위한 제어신호를 생성하고, 생성된 스위칭 제어신호를 스위치부(30)로 출력하여 해당 탭의 스위칭이 이루어지도록 한다(S40).
이에 따라 사용자가 설정한 전압이 스위치부(30)의 스위칭 동작에 따라 2차측 코일부(20)를 통해 부하측으로 안정적으로 출력된다. 이때 2차측 코일부(20)에서 발생하는 열에 의하여 화재가 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해 제어부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 온도감지부(50)로부터 입력되는 감지신호를 토대로 2차측 코일부(20)에 발생된 열이 기 설정되어 있는 기준온도를 초과하지 않으면 보호 스위치부(60)의 현재 스위칭 상태를 유지하도록 제어하며, 2차측 코일부(20)에 발생된 열이 기준온도를 초과하면 보호 스위치부(60)의 스위치 전환을 제어하여 입력전원이 그대로 부하측으로 출력되도록 한다.
한편, 상술한 S20 단계의 판단결과 사용자의 조작에 따라 부하로 공급되는 전압이 설정되지 않으면, 제어부(40)는 이전에 설정된 상태로 자동 전압 조절 장치가 구동되도록 제어한다(S50). 이때 제어부(40)는 이전에 설정된 상태로 자동 전압 조절 장치가 구동되도록 제어하는 방식 이외에, 기본 설정 상태( 예를 들어, 220V 입력 전원을 그대로 부하측으로 출력하는 상태 )로 구동되도록 제어할 수도 있을 것이다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 입력되는 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 일정한 전압이 공급되도록 하는 자동 전압 조절 장치에 있어서,
    전원부로부터 입력되는 교류전압을 권선비에 따라 2차측으로 유도하는 1차측 코일부,
    상기 1차측 코일부로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력하되, 복수의 탭이 출력단에 구비되어 2차 코일의 권선수 차이에 따라 서로 다른 전압이 부하측으로 공급되도록 하는 2차측 코일부,
    상기 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭 중 하나의 탭을 스위칭하여 해당 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 감압 또는 승압된 전압이 부하측으로 공급되도록 하는 스위치부, 그리고
    사용자의 부하측 공급전압 설정에 따라 부하측에 해당 전압을 일정하게 공급하도록 상기 스위치부의 스위칭 제어를 수행하는 제어부를
    포함하는 자동 전압 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차측 코일부의 출력단에 구비되는 탭은,
    상기 2차측 코일부의 출력단 중심부의 기준 전압 출력을 위한 탭을 기준으로 주변의 1 내지 2 볼트의 단 단위로 전압을 감압 또는 승압할 수 있는 권선수를 가진 위치마다 하나씩 구비되는 자동 전압 조절 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    상기 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭에 대응하는 수만큼의 스위치로 구성되는 자동 전압 조절 장치.
  4. 입력되는 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 일정한 전압이 공급되도록 하는 자동 전압 조절 장치에 있어서,
    전원부로부터 입력되는 교류전압을 권선비에 따라 2차측으로 유도하는 1차측 코일부,
    상기 1차측 코일부로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력하되, 복수의 탭이 출력단에 구비되어 2차 코일의 권선수 차이에 따라 서로 다른 전압이 부하측으로 공급되도록 하는 2차측 코일부,
    상기 2차측 코일부의 출력단에 구비된 복수의 탭 중 하나의 탭을 스위칭하여 해당 탭에 설정되어 있는 권선비에 따라 감압 또는 승압된 전압이 부하측으로 공급되도록 하는 스위치부,
    상기 2차측 코일부에 구비되어 있으며, 상기 2차측 코일부에서 상기 1차측 코일부로부터 유도된 전압을 감압 또는 승압하여 부하측으로 출력할 때 발생하는 열을 감지하는 온도감지부,
    정상 동작 상태에서는 입력전원과 상기 1차측 코일부, 상기 2차측 코일부의 출력단과 부하를 연결하여 상기 스위치부의 스위칭에 따라 감압 또는 승압된 전압이 부하측으로 공급되도록 하며, 상기 2차측 코일부에서 발생된 열이 기준온도를 초과하면 스위칭 상태를 전환하여 입력전원이 그대로 부하측으로 출력하도록 하는 보호 스위치부, 그리고
    사용자의 부하측 공급전압 설정에 따라 부하측에 해당 전압을 일정하게 공급하도록 상기 스위치부의 스위칭 제어를 수행하고, 상기 온도감지부로부터 입력되는 감지신호를 토대로 상기 2차측 코일부에 발생된 열이 기 설정되어 있는 기준온도를 초과하는지를 판단하고, 상기 2차측 코일부에 발생된 열이 기준온도를 초과하지 않으면 상기 보호 스위치부의 현재 스위칭 상태를 유지하며, 상기 2차측 코일부에 발생된 열이 기준온도를 초과하면 상기 보호 스위치부의 스위치 전환을 제어하는 제어부를
    포함하는 자동 전압 조절 장치.
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