WO2018131768A1 - Phase control apparatus and phase control method using same - Google Patents

Phase control apparatus and phase control method using same Download PDF

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WO2018131768A1
WO2018131768A1 PCT/KR2017/009423 KR2017009423W WO2018131768A1 WO 2018131768 A1 WO2018131768 A1 WO 2018131768A1 KR 2017009423 W KR2017009423 W KR 2017009423W WO 2018131768 A1 WO2018131768 A1 WO 2018131768A1
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switching
unit
load
control
zero crossing
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PCT/KR2017/009423
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임금성
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주식회사 모스트파워
임금성
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    • H03KPULSE TECHNIQUE
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    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H03K17/161Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
    • H03K17/162Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/163Soft switching
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
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    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
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    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load

Definitions

  • the present invention relates to a phase control method, and more particularly, to a phase control apparatus and a phase control method using the same so that no impulse noise and inductive kickback occur.
  • alternating current Current that changes in magnitude and direction periodically with time
  • alternating current voltage voltage that changes in magnitude and direction periodically with time
  • An AC power source having a sinusoidal wave shape may have various frequencies, but generally, an AC power source having a frequency of 50 Hz or 60 Hz is used. In the case of 60Hz, which is mainly used at present, the half cycle time is 8.33ms and the phase angle corresponds to 0 ° ⁇ 180 °.
  • phase control refers to controlling only a part of all sinusoidal inputs to be output based on a half cycle with respect to an AC voltage.
  • phase control methods include a phase on control method and a phase off control method.
  • the phase on control method does not output a voltage (or current) signal for a predetermined time from the zero crossing time point, and then controls to output a voltage (or current) when a specific time point is reached. That is, since there is no output signal for a predetermined time from the zero crossing time point and output starts at a specific time point, this is called phase-on control.
  • the phase-off control method outputs a voltage (or current) signal for a predetermined time from the time of zero crossing, and then controls not to output the voltage (or current) when the specific time is reached. That is, since the signal is continuously output from the time of zero crossing and the output is cut off at a specific time, this is called phase-off control.
  • FIG. 1 shows an example of a signal waveform according to phase on control.
  • the AC voltage is cut off from the first zero crossing point T11 to the on control point T12.
  • the AC voltage signal starts to be output as soon as the on-control time point T12 is reached, and the output of the AC voltage is continued until the second zero crossing point (phase angle 180 °) T13.
  • the output of the AC voltage is cut off from the second zero crossing time point (phase angle 180 °) T13.
  • the AC voltage is output again from the moment when the on-control time point T14 is reached, and the output of the AC voltage continues until the third zero crossing time point T15 (phase angle 360 °).
  • phase on control method as described above has the following problems.
  • Phase on control is to perform the switching on operation at a certain time point with respect to the alternating AC voltage. Therefore, when a sudden switching on operation is performed at a high voltage, impulse noise and overcurrent occur.
  • phase-on control method has a problem that is used only in limited fields, such as illumination illumination control or temperature controller.
  • FIG. 2 shows an example of a signal waveform according to phase off control.
  • an AC voltage is output from the first zero crossing point T21 to the off control point T22. Then, the AC voltage starts to be cut off from the OFF control point T22, and the AC voltage is cut off until the second zero crossing point (phase angle 180 °) T23. Then, the AC voltage output starts from the second zero crossing time T23 and continues until the off control time T24. The output of the AC voltage is cut off from the off control point T24 to the instant (phase angle 360 °) of the third zero crossing point T25.
  • the phase off control method as described above has the following problems.
  • Inductive kickback is a phenomenon in which counter electromotive force occurs when a voltage signal is input to an inductive load and then suddenly switched off.
  • FIG 3 shows an example of a waveform of an inductive kickback.
  • An object of the present invention is to enable efficient on and off control by eliminating impulsive noise and inductive kickback, which are a problem in on and off control. It is also an object of the present invention to be able to freely perform on control and off control within a period.
  • a phase control apparatus including a voltage divider connected to a load so as to distribute a voltage applied to a load during phase control, a switching unit for performing on or off control, and an off control. And a control unit for controlling the operation of the switching unit, the voltage distribution unit, and the discharge circuit unit to discharge energy generated by the counter electromotive force at the time.
  • phase control method for solving the above technical problem, in the phase control apparatus, comprising the step of turning on the voltage divider, the step of turning on the switching unit and the step of turning off the voltage divider. It is done by
  • the present invention has an effect of performing phase control more efficiently by removing impulse noise and inductive kickback generated during on control and off control.
  • the present invention has the effect of performing an effective phase control by sequentially performing the on control and off control in one period.
  • FIG. 1 shows an example of a signal waveform according to phase on control.
  • FIG. 2 shows an example of a signal waveform according to phase off control.
  • FIG 3 shows an example of a waveform of an inductive kickback.
  • Figure 4 shows an embodiment of a phase on control device according to the present invention.
  • FIG. 5 illustrates an embodiment of a voltage divider.
  • FIG. 6 illustrates signal waveforms according to the operation of the phase on controller of FIG. 4.
  • FIG. 7 shows an embodiment of a phase control apparatus according to the present invention.
  • FIG. 8 illustrates an embodiment of a voltage divider.
  • FIG. 10 illustrates signal waveforms according to the operation of the phase control apparatus when the phase off control is performed using the phase control apparatus of FIG. 7.
  • 11 shows signal waveforms according to the operation of the phase controller when the phase off control is performed at a voltage higher than the reference voltage.
  • FIG. 12 illustrates a signal waveform according to the operation of the phase controller when the phase off control is performed at a voltage lower than the reference voltage.
  • the phase control apparatus includes a voltage divider connected to the load so that the voltage applied to the load is distributed during phase control, a switching unit for performing on or off control, and energy generated by back EMF during off control. And a control unit for controlling the operation of the discharge circuit unit for discharging the switching unit, the voltage distribution unit, and the discharge circuit unit.
  • Figure 4 shows an embodiment of a phase on control device according to the present invention.
  • an embodiment of the phase-on control device 40 includes a zero crossing detection unit 41, a switching unit 42, a voltage distribution unit 43, and a control unit 44. Is done.
  • FIG. 4 a single phase has been described as an embodiment, but the present invention can be applied to a single phase as well as a single phase.
  • FIG. 5 illustrates an embodiment of the voltage divider 43.
  • the voltage divider 43 includes a resistive element 431 and a switching element 432.
  • the resistance value of the resistive element 431 is preferably very large compared to the resistance value of the load 46.
  • FIG. 6 illustrates an output signal waveform according to the operation of the phase on controller 40 of FIG. 4.
  • the switching unit 42 is controlled to be in a switching off state from the first zero crossing time point T41 to the on control time point T42. That is, the controller 44 detects the first zero crossing point T41 through the zero crossing detection unit 41, and controls the switching unit 42 to perform a switching off operation at the first zero crossing point T41. do.
  • the switching element 432 of the voltage divider 43 performs a switching-on operation at the first zero crossing point T41 under the control of the controller 44 and is closed until the on control point T12. Therefore, the voltage signal supplied from the input terminal is caught by the resistive element 431 and the load 46 of the voltage divider 43. At this time, when the resistance value of the resistive element 431 is much larger than the resistance value of the load 46, most of the voltage is applied to the resistive element 431 of the voltage divider 43 according to the law of voltage division. .
  • the switching element 432 of the voltage distribution unit 43 performs a switching off operation at the time of switching on operation of the switching unit.
  • the point in time at which the switching element 432 of the voltage divider 43 performs the switching off operation may be performed simultaneously with the switching on operation of the switching unit 42, or immediately before the switching on operation of the switching unit 42. Can be.
  • the switching element 432 of the voltage distribution unit 43 is turned on for a while even after the switching unit 42 performs the switching-on operation. It is preferable to control to maintain the state and to perform the switching off operation when a certain time point. That is, the switching off operation of the switching element 432 is preferably performed immediately after the switching on operation of the switching unit 42.
  • the switching element 432 of the voltage divider 43 maintains a switching off state and performs a switching on operation when the second zero crossing point T43 is reached.
  • the control unit 44 controls the switching element 432 of the voltage distribution unit 43 to perform a switching on operation. .
  • the switching unit 42 maintains the switching on state from the on control time point T42, and performs a switching off operation at the second zero crossing time point T13. That is, when the controller 42 detects the second zero crossing point T43 through the zero crossing detection unit 41, the control unit 42 controls the switching unit 42 to perform a switching off operation.
  • FIG. 7 shows an embodiment of a phase control apparatus according to the present invention.
  • one embodiment of the phase control device 70 includes a zero crossing detection unit 71, a switching unit 72, a control unit 74, a voltage divider 73, and a discharge circuit unit ( 75).
  • FIG. 7 a single phase has been described as an embodiment, but the present invention can be applied to a single phase as well as a single phase.
  • FIG. 8 illustrates an embodiment of the voltage divider 73.
  • the voltage divider 73 includes a resistive element 731 and a switching element 732. At this time, the resistance value of the resistive element 731 is preferably very large compared to the resistance value of the load 46.
  • the discharge circuit unit 75 includes a discharge element 751 and a switching element 752.
  • the discharge element 751 is a resistive element, and the resistance value of the discharge element 751 preferably has a value that is very small compared to the resistance value of the load 76.
  • FIG. 10 illustrates signal waveforms according to the operation of the phase controller when the phase off control is performed by using the phase controller 70 of FIG. 7.
  • FIG. 10 shows the output signal waveform when the phase off control is performed at a voltage lower than a predetermined reference voltage.
  • the switching unit 72 is controlled to be in a switching on state from the first zero crossing time point T51 to the off control time point T52. That is, the controller 74 detects the first zero crossing point T51 through the zero crossing detection unit 71, and controls the switching unit 72 to perform a switching-on operation at the first zero crossing point T21. do.
  • the controller 74 controls the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation.
  • the switching unit 72 performs the switching on operation, the counter electromotive force energy generated by the switching off operation of the switching unit 72 is dissipated through the discharge element 751 of the discharge circuit unit 75.
  • the controller 74 may control the switching element 752 to perform the switching on operation at the time T52 at which the switching unit 72 performs the switching off operation, or immediately before or after the switching off operation. However, it is preferable that the time of performing the switching off operation of the switching element 752 is immediately after the switching off operation of the switching unit 72.
  • the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 maintains the switching on state immediately after the off control time point T52, and performs a switching off operation at the second zero crossing time point T53.
  • the control unit 752 of the discharge circuit unit 75 performs a switching off operation at that point. do.
  • the controller 74 controls the switching element 732 of the voltage divider 73 to be always open.
  • FIG. 11 performs phase off control using the phase control device 70 shown in FIG. 7, but when the phase off control is performed at a voltage higher than a predetermined reference voltage, the phase control device 70 shown in FIG. ) Shows the output signal waveform according to the operation of.
  • phase control apparatus 70 According to FIG. 7 will be described with reference to FIG. 11.
  • the switching unit 72 is controlled to be in a switched on state from the first zero crossing time point T61 to the off control time point T62. That is, the controller 74 detects the first zero crossing point T61 through the zero crossing detection unit 71, and controls the switching unit 72 to perform a switching-on operation at the first zero crossing point T61. do.
  • the input voltage at the off control time point T62 is higher than the reference voltage.
  • the switching unit 72 performs the off operation, there is a problem in that only the discharge circuit unit 75 cannot remove all the counter electromotive force energy generated by the high voltage. Therefore, it is necessary to drop the voltage applied to the discharge circuit portion 75 by using the voltage divider 73.
  • control unit 74 controls the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 to perform the switching-on operation immediately before the off control time point T62, so that the voltage applied to the discharge circuit unit 75 is below the reference voltage.
  • the switching unit 72 When the switching unit 72 performs the switching off operation at the off control time point T62, the voltage signal supplied to the load 76 from the input terminal is cut off.
  • the control unit 74 controls the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation. . Therefore, when the switching unit 72 performs the switching off operation, the counter electromotive force energy generated by the switching off operation of the switching unit 72 is dissipated through the discharge element 751 of the discharge circuit unit 75.
  • the controller 74 preferably controls the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation immediately after the switching off operation time T62 of the switching unit 72.
  • the control unit 74 controls the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 to perform the switching off operation immediately after the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 performs the switching on operation. desirable.
  • the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 maintains the switching on state immediately after the off control time point T22, and performs a switching off operation at the second zero crossing time point T63.
  • the control unit 752 of the discharge circuit unit 75 performs a switching off operation at that point. do.
  • the control unit 74 controls the switching unit 72 to perform a switching on operation at that point, and the switching unit 72 controls the next off control point T64. Keep switching on until
  • FIG. 12 illustrates output signal waveforms according to the operation of the phase controller when the phase control is performed using the phase controller 70 of FIG. 7.
  • FIG. 12 illustrates an output signal waveform when the phase on control and the phase off control are sequentially performed within a half period, and the phase off control is performed at a voltage lower than a predetermined reference voltage.
  • phase on control and phase off control are sequentially performed within a half period.
  • phase-off control and phase-on control may be sequentially performed within a half period. 12 is an embodiment where both phase on control and phase off control are performed at or below a predetermined reference voltage.
  • the switching unit 72 is controlled to be in a switched off state from the first zero crossing time point T71 to the on control time point T72. That is, the controller 74 detects the first zero crossing point T71 through the zero crossing detection unit 71 and controls the switching unit 72 to maintain the switching off state at the first zero crossing point T71. do.
  • the switching element 732 of the voltage divider 73 performs a switching-on operation at the first zero crossing point T71 under the control of the control unit 74 and closes to the on control point T72. Therefore, the voltage signal supplied from the input terminal is applied to the resistive element 731 and the load 76 of the voltage divider 73. At this time, when the resistance value of the resistive element 731 is much larger than the resistance value of the load 76, most of the voltage is applied to the resistive element 731 of the voltage divider 73 according to the law of voltage division.
  • the controller 74 controls the switching unit 72 to perform the switching on operation at the on control time point T72, the voltage signal supplied from the input terminal is output toward the load 76.
  • the point in time at which the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 performs the switching off operation may be performed simultaneously with the switching on operation of the switching unit 72 or immediately before the switching on operation of the switching unit 72. Can be.
  • the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 is turned on for a while even after the switching unit 72 performs the switching-on operation. It is preferable to control to maintain the state and to perform the switching off operation when a certain time point. That is, the switching off operation of the switching element 732 is preferably performed immediately after the switching on operation of the switching unit 72.
  • the switching unit 72 maintains the switching on state from the on control time point T72 to the off control time point T73.
  • the controller 74 allows the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 in the switching-off state to perform the switching-on operation. To control. Therefore, when the switching unit 72 performs the switching off operation, the counter electromotive force energy generated by the switching off operation of the switching unit 72 is dissipated through the discharge element 751 of the discharge circuit unit 75.
  • the controller 74 preferably controls the switching device 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation immediately after the switching off operation time T73 of the switching unit 72.
  • the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 maintains the switching on state immediately after the off control time point T43, and performs a switching off operation at the second zero crossing time point T74.
  • the control unit 752 of the discharge circuit unit 75 performs a switching off operation at that point. do.
  • controller 74 controls the switching device 732 of the voltage distribution unit 73 in the switched off state to perform a switching on operation at the second zero crossing time point T74.
  • the switching unit 72 that performs the switching off operation at the off control time point T73 maintains the switching off state until the next on control time point T75.
  • FIG. 13 illustrates output signal waveforms according to the operation of the phase controller when the phase control is performed by using the phase controller 70 of FIG. 7.
  • FIG. 13 shows a signal waveform when the phase on control phase off control is sequentially performed within a half period, and the phase off control is performed at a voltage higher than a predetermined reference voltage.
  • phase on control and phase off control are sequentially performed within a half period.
  • phase-off control and phase-on control may be sequentially performed within a half period.
  • This embodiment is an embodiment where the phase off control is performed above a predetermined reference voltage.
  • the switching unit 72 maintains the switching off state from the first zero crossing time point T81 to the phase on control time point T82. That is, the controller 74 detects the first zero crossing point T81 through the zero crossing detection unit 71, and controls the switching unit 72 to maintain the switching off operation at the first zero crossing point T81. do.
  • the switching element 732 of the voltage divider 73 performs a switching on operation at the first zero crossing point T81 under the control of the controller 74 and closes to the phase on control point T82. Since it is in the state, the voltage signal supplied from the input terminal is caught by the resistive element 731 and the load 76 of the voltage divider 73. At this time, when the resistance value of the resistive element 731 is much larger than the resistance value of the load 76, most of the voltage is applied to the resistive element 731 of the voltage divider 73 according to the law of voltage division.
  • the switching unit 72 Under the control of the controller 74, when the switching unit 72 performs the switching on operation at the phase-on control time point T82, the voltage signal supplied from the input terminal is output toward the load 76.
  • the point in time at which the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 performs the switching off operation may be performed simultaneously with the switching on operation of the switching unit 72 or immediately before the switching on operation of the switching unit 72. Can be.
  • the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 is turned on for a while even after the switching unit 72 performs the switching-on operation. It is preferable to control to maintain the state and to perform the switching off operation when a certain time point. That is, the switching off operation of the switching element 732 is preferably performed immediately after the switching on operation of the switching unit 72.
  • the input voltage at the phase off control time point T83 is higher than the reference voltage.
  • the switching unit 72 performs the off operation, there is a problem in that only the discharge circuit unit 75 cannot remove all the counter electromotive force energy generated by the high voltage. Therefore, it is necessary to drop the voltage applied to the discharge circuit portion 75 by using the voltage divider 73.
  • control unit 74 controls the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 to perform the switching-on operation immediately before the phase-off control time point T83, thereby reducing the voltage applied to the discharge circuit unit 75 to a reference voltage or less. Drop to.
  • the switching unit 72 When the switching unit 72 performs the switching off operation at the phase off control time point T83, the voltage signal supplied to the load 76 from the input terminal is cut off under the control of the controller 74.
  • the control unit 74 controls the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation. . Therefore, when the switching unit 72 performs the switching off operation, the counter electromotive force energy generated by the switching off operation of the switching unit 72 is dissipated through the discharge element 751 of the discharge circuit unit 75.
  • the controller 74 preferably controls the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation immediately after the switching off operation time T83 of the switching unit 72.
  • the control unit 74 controls the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 to perform the switching off operation immediately after the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 performs the switching on operation. desirable.
  • the voltage divider 73 performs a switching-on operation immediately before the switching-off time point T83 for phase-off control, and immediately after the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 performs the switching-on operation. It is desirable to perform the off operation.
  • the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 maintains the switching on state immediately after the off control time point T83, and performs a switching off operation at the second zero crossing time point T84.
  • the control unit 752 of the discharge circuit unit 75 performs a switching off operation at that point. do.
  • controller 74 controls the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 in the switched off state to perform a switching on operation at the second zero crossing time point T84.
  • the switching unit 72 that performs the switching off operation at the phase off control time point T83 maintains the switching off state until the next phase on control time point T85.
  • the present invention can be applied to control the phase of alternating current in an alternating current circuit.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

The present invention relates to a phase control apparatus and a phase control method using the same. The phase control apparatus comprises: a voltage distribution unit connected to a load for distributing a voltage across the load during phase control; a switching unit for performing ON control or OFF control; a discharge circuit unit for discharging energy generated by counter electromotive force during the OFF control; and a control unit for controlling operations of the switching unit, the voltage distribution unit, and the discharge circuit unit. Thus, the present invention has an effect of being capable of performing more efficient phase control by eliminating, through a single circuit, impulse noise that may occur during the ON control and inductive kickback that may occur during the OFF control, and also has an effect of being capable of performing power saving control by sequentially performing the ON control and the OFF control within one period.

Description

위상 제어장치 및 이를 이용한 위상 제어 방법Phase control device and phase control method using the same
본 발명은 위상 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임펄스 노이즈 및 유도성 킥백이 발생하지 않도록 한 위상 제어장치 및 이를 이용한 위상 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a phase control method, and more particularly, to a phase control apparatus and a phase control method using the same so that no impulse noise and inductive kickback occur.
시간에 따라 주기적으로 크기와 방향이 변하는 전류를 교류라고 하며, 시간에 따라 주기적으로 크기와 방향이 변하는 전압을 교류전압이라고 한다. Current that changes in magnitude and direction periodically with time is called alternating current, and voltage that changes in magnitude and direction periodically with time is called alternating current voltage.
정현파 형태를 가지는 교류 전원은 다양한 주파수를 가질 수 있으나, 일반적으로는 50Hz 혹은 60Hz의 주파수를 가지는 교류 전원을 사용한다. 현재 주로 사용되고 있는 60Hz의 경우, 반주기의 시간은 8.33ms 이고, 위상각으로는 0°~ 180°에 해당한다. An AC power source having a sinusoidal wave shape may have various frequencies, but generally, an AC power source having a frequency of 50 Hz or 60 Hz is used. In the case of 60Hz, which is mainly used at present, the half cycle time is 8.33ms and the phase angle corresponds to 0 ° ~ 180 °.
일반적으로, 위상 제어란 교류전압에 대하여 반주기를 기준으로 전체 정현파 형태의 입력 중에서 일부만이 출력되도록 제어하는 것을 말한다. 이와 같은 위상 제어의 방법으로는 위상 온 제어(Phase On Control) 방법과 위상 오프 제어(Phase Off Control) 방법이 있다. In general, phase control refers to controlling only a part of all sinusoidal inputs to be output based on a half cycle with respect to an AC voltage. Such phase control methods include a phase on control method and a phase off control method.
위상 온 제어 방법은 제로크로싱 시점으로부터 일정한 시간동안 전압(혹은 전류)신호를 출력하지 않다가, 특정 시점에 이르렀을 때 비로소 전압(혹은 전류)을 출력하도록 제어하는 것이다. 즉, 제로크로싱 시점으로부터 일정한 시간동안 출력 신호가 없다가 특정 시점에 출력이 개시되므로 이를 위상 온 제어라고 한다.The phase on control method does not output a voltage (or current) signal for a predetermined time from the zero crossing time point, and then controls to output a voltage (or current) when a specific time point is reached. That is, since there is no output signal for a predetermined time from the zero crossing time point and output starts at a specific time point, this is called phase-on control.
한편, 위상 오프 제어 방법은 제로크로싱 시점으로부터 일정한 시간동안 전압(혹은 전류)신호를 출력하다가, 특정 시점에 이르렀을 때 비로소 전압(혹은 전류)이 출력되지 않도록 제어하는 것이다. 즉, 제로크로싱 시점으로부터 지속적으로 신호를 출력하다가 특정 시점에 이르면 출력이 차단되므로 이를 위상 오프 제어라고 한다. On the other hand, the phase-off control method outputs a voltage (or current) signal for a predetermined time from the time of zero crossing, and then controls not to output the voltage (or current) when the specific time is reached. That is, since the signal is continuously output from the time of zero crossing and the output is cut off at a specific time, this is called phase-off control.
도 1 은 위상 온 제어에 따른 신호 파형의 일례를 나타낸 것이다. 1 shows an example of a signal waveform according to phase on control.
도 1 을 참고하면, 제1제로크로싱 시점(T11)으로부터 온 제어 시점(T12)까지는 교류전압이 차단된다. 한편, 온 제어 시점(T12)이 되는 순간 교류전압 신호가 출력되기 시작하여, 제2제로크로싱 시점(위상각 180°)(T13)까지 교류전압의 출력이 지속된다. 그리고, 제2제로크로싱 시점(위상각 180°)(T13)으로부터 교류전압의 출력이 차단된다. 교류전압은 온 제어 시점(T14)이 되는 순간부터 다시 출력되고, 제3제로크로싱 시점(T15)(위상각 360°)까지 교류전압의 출력이 지속된다. Referring to FIG. 1, the AC voltage is cut off from the first zero crossing point T11 to the on control point T12. On the other hand, the AC voltage signal starts to be output as soon as the on-control time point T12 is reached, and the output of the AC voltage is continued until the second zero crossing point (phase angle 180 °) T13. Then, the output of the AC voltage is cut off from the second zero crossing time point (phase angle 180 °) T13. The AC voltage is output again from the moment when the on-control time point T14 is reached, and the output of the AC voltage continues until the third zero crossing time point T15 (phase angle 360 °).
상기와 같은 위상 온 제어 방법에는 다음과 같은 문제점이 있다. The phase on control method as described above has the following problems.
위상 온 제어는 차단되어 있던 교류전압에 대해 일정한 시점에서 스위칭 온 동작을 수행하는 것이다. 따라서, 높은 전압에서 갑자기 스위칭 온 동작이 수행되는 경우, 임펄스 노이즈 및 과전류가 발생하는 문제점이 있다. Phase on control is to perform the switching on operation at a certain time point with respect to the alternating AC voltage. Therefore, when a sudden switching on operation is performed at a high voltage, impulse noise and overcurrent occur.
이러한 임펄스 노이즈 및 과전류는 부하 기기에 심각한 타격을 줄 우려가 있을 뿐 아니라, EMI 를 발생시키는 문제점도 있다. Such impulse noise and overcurrent not only can seriously damage the load device but also generate EMI.
따라서, 종래 기술에 따른 위상 온 제어 방법은 조명의 조도 조절이나 온도 조절기 등 한정된 분야에서만 사용되는 문제점이 있다. Therefore, the phase-on control method according to the prior art has a problem that is used only in limited fields, such as illumination illumination control or temperature controller.
도 2 는 위상 오프 제어에 따른 신호 파형의 일례를 나타낸 것이다. 2 shows an example of a signal waveform according to phase off control.
도 2 를 참고하면, 제1제로크로싱 시점(T21)으로부터 오프 제어 시점(T22)까지 교류전압이 출력된다. 그리고, 오프 제어 시점(T22)부터 교류전압이 차단되기 시작하여, 제2제로크로싱 시점(위상각 180°)(T23)에 이르기까지 교류전압이 차단된다. 그리고, 제2제로크로싱 시점(T23)으로부터 교류전압 출력이 시작되어 오프 제어 시점(T24)까지 지속된다. 그리고, 오프 제어 시점(T24)으로부터 제3제로크로싱 시점(T25)이 되는 순간(위상각 360°)까지 교류전압의 출력이 차단된다. Referring to FIG. 2, an AC voltage is output from the first zero crossing point T21 to the off control point T22. Then, the AC voltage starts to be cut off from the OFF control point T22, and the AC voltage is cut off until the second zero crossing point (phase angle 180 °) T23. Then, the AC voltage output starts from the second zero crossing time T23 and continues until the off control time T24. The output of the AC voltage is cut off from the off control point T24 to the instant (phase angle 360 °) of the third zero crossing point T25.
상기와 같은 위상 오프 제어 방법에는 다음과 같은 문제점이 있다. The phase off control method as described above has the following problems.
위상 오프 제어 방법의 가장 심각한 문제는 유도성 킥백(inductive kickback) 현상이다. 유도성 킥백이란 유도성 부하에 전압신호를 입력하다가 갑자기 스위칭 오프를 시키는 경우 역기전력이 발생하는 현상이다. The most serious problem of the phase off control method is the inductive kickback phenomenon. Inductive kickback is a phenomenon in which counter electromotive force occurs when a voltage signal is input to an inductive load and then suddenly switched off.
도 3 은 유도성 킥백의 파형의 일례를 나타낸 것이다. 3 shows an example of a waveform of an inductive kickback.
도 3 에 도시된 바와 같이, 오프 제어 동작시(T31, T32, T33)에 유도성 킥백(31, 32, 33)이 발생하게 되면, 갑자기 발생하는 역기전력에 의해 부하에 큰 타격이 가해질 수 있게 된다. 따라서, 상기와 같은 유도성 킥백 현상으로 인해, 위상 오프 제어 방법은 사용되지 않는 것이 일반적이다. As shown in FIG. 3, when the inductive kickbacks 31, 32, and 33 occur during the off-control operation T31, T32, and T33, a large hit may be applied to the load by suddenly generated counter electromotive force. . Therefore, due to the inductive kickback phenomenon as described above, the phase off control method is generally not used.
본 발명은 온 제어 및 오프 제어에 있어서 문제점으로 대두되는 임펄스 노이즈 및 유도성 킥백을 제거함으로써, 온 제어 및 오프 제어를 효율적으로 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 또한, 주기 내에 자유롭게 온 제어 및 오프 제어를 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to enable efficient on and off control by eliminating impulsive noise and inductive kickback, which are a problem in on and off control. It is also an object of the present invention to be able to freely perform on control and off control within a period.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 위상 제어장치는, 위상 제어시에 부하에 걸리는 전압이 분배되도록 부하와 연결된 전압분배부와, 온 제어 혹은 오프 제어를 수행하기 위한 스위칭부와, 오프 제어시에 역기전력에 의해 발생하는 에너지를 방전시키는 방전회로부 및 상기 스위칭부, 전압분배부 및 방전회로부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다. According to an aspect of the present invention, there is provided a phase control apparatus including a voltage divider connected to a load so as to distribute a voltage applied to a load during phase control, a switching unit for performing on or off control, and an off control. And a control unit for controlling the operation of the switching unit, the voltage distribution unit, and the discharge circuit unit to discharge energy generated by the counter electromotive force at the time.
또한, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 위상 제어 방법은, 상기 위상 제어장치에 있어서, 상기 전압분배부를 온 시키는 단계와, 상기 스위칭부를 온 시키는 단계 및 상기 전압분배부를 오프 시키는 단계를 포함하여 이루어진다. In addition, the phase control method according to the present invention for solving the above technical problem, in the phase control apparatus, comprising the step of turning on the voltage divider, the step of turning on the switching unit and the step of turning off the voltage divider. It is done by
본 발명은, 온 제어 및 오프 제어시 발생하는 임펄스 노이즈 및 유도성 킥백을 제거함으로써, 보다 효율적으로 위상 제어를 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has an effect of performing phase control more efficiently by removing impulse noise and inductive kickback generated during on control and off control.
또한, 본 발명은 하나의 주기 내에서 온 제어와 오프 제어를 순차적으로 수행함으로써, 효율적인 위상 제어를 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of performing an effective phase control by sequentially performing the on control and off control in one period.
도 1 은 위상 온 제어에 따른 신호 파형의 일례를 나타낸 것이다. 1 shows an example of a signal waveform according to phase on control.
도 2 는 위상 오프 제어에 따른 신호 파형의 일례를 나타낸 것이다. 2 shows an example of a signal waveform according to phase off control.
도 3 은 유도성 킥백의 파형의 일례를 나타낸 것이다. 3 shows an example of a waveform of an inductive kickback.
도 4 는 본 발명에 따른 위상 온 제어장치의 일실시예를 나타낸 것이다. Figure 4 shows an embodiment of a phase on control device according to the present invention.
도 5 는 전압분배부의 일실시예를 나타낸 것이다. 5 illustrates an embodiment of a voltage divider.
도 6 은 도 4 의 위상 온 제어장치의 동작에 따른 신호 파형을 나타낸 것이다. FIG. 6 illustrates signal waveforms according to the operation of the phase on controller of FIG. 4.
도 7 은 본 발명에 따른 위상 제어장치의 일실시예를 나타낸 것이다. 7 shows an embodiment of a phase control apparatus according to the present invention.
도 8 은 전압분배부의 일실시예를 나타낸 것이다. 8 illustrates an embodiment of a voltage divider.
도 9 는 방전회로부의 일실시예를 나타낸 것이다. 9 shows an embodiment of a discharge circuit portion.
도 10 은 도 7 에 따른 위상 제어장치를 이용하여 위상 오프 제어를 수행하는 경우, 위상 제어장치의 동작에 따른 신호 파형을 나타낸 것이다. FIG. 10 illustrates signal waveforms according to the operation of the phase control apparatus when the phase off control is performed using the phase control apparatus of FIG. 7.
도 11 은 위상 오프 제어가 기준전압보다 높은 전압에서 수행되는 경우, 위상 제어장치의 동작에 따른 신호 파형을 나타낸 것이다. 11 shows signal waveforms according to the operation of the phase controller when the phase off control is performed at a voltage higher than the reference voltage.
도 12 는 위상 오프 제어가 기준전압보다 낮은 전압에서 수행되는 경우, 위상 제어장치의 동작에 따른 신호 파형을 나타낸 것이다. 12 illustrates a signal waveform according to the operation of the phase controller when the phase off control is performed at a voltage lower than the reference voltage.
도 13 은 위상 오프 제어가 기준전압보다 높은 전압에서 수행되는 경우, 위상 제어장치의 동작에 따른 신호 파형을 나타낸 것이다. 13 shows signal waveforms according to the operation of the phase controller when the phase off control is performed at a voltage higher than the reference voltage.
본 발명에 따른 위상 제어장치는 위상 제어시에 부하에 걸리는 전압이 분배되도록 부하와 연결된 전압분배부와, 온 제어 혹은 오프 제어를 수행하기 위한 스위칭부와, 오프 제어시에 역기전력에 의해 발생하는 에너지를 방전시키는 방전회로부 및 상기 스위칭부, 전압분배부 및 방전회로부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다. The phase control apparatus according to the present invention includes a voltage divider connected to the load so that the voltage applied to the load is distributed during phase control, a switching unit for performing on or off control, and energy generated by back EMF during off control. And a control unit for controlling the operation of the discharge circuit unit for discharging the switching unit, the voltage distribution unit, and the discharge circuit unit.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4 는 본 발명에 따른 위상 온 제어장치의 일실시예를 나타낸 것이다. Figure 4 shows an embodiment of a phase on control device according to the present invention.
도 4 를 참조하면, 본 발명에 따른 위상 온 제어장치(40)의 일실시예는 제로크로싱 감지부(41)와 스위칭부(42)와 전압분배부(43)와 제어부(44)를 포함하여 이루어진다. Referring to FIG. 4, an embodiment of the phase-on control device 40 according to the present invention includes a zero crossing detection unit 41, a switching unit 42, a voltage distribution unit 43, and a control unit 44. Is done.
도 4 에서는 단상을 실시예로 하여 설명하였으나, 본 발명은 단상 뿐 아니라 다상인 경우에도 적용이 가능하다. In FIG. 4, a single phase has been described as an embodiment, but the present invention can be applied to a single phase as well as a single phase.
도 5 는 전압분배부(43)의 일실시예를 나타낸 것이다. 5 illustrates an embodiment of the voltage divider 43.
도 5 에 도시된 바와 같이, 전압분배부(43)는 저항성소자(431)와 스위칭소자(432)를 포함하여 이루어진다. 이때, 저항성소자(431)가 가지는 저항 값은 부하(46)가 가지는 저항 값에 비해 매우 큰 것이 바람직하다. As shown in FIG. 5, the voltage divider 43 includes a resistive element 431 and a switching element 432. In this case, the resistance value of the resistive element 431 is preferably very large compared to the resistance value of the load 46.
도 6 은 도 4 의 위상 온 제어장치(40)의 동작에 따른 출력 신호 파형을 나타낸 것이다. 6 illustrates an output signal waveform according to the operation of the phase on controller 40 of FIG. 4.
이하에서는 도 6 을 참조하여, 도 4 에 따른 위상 온 제어장치(40)의 동작을 설명한다. Hereinafter, with reference to FIG. 6, the operation of the phase on control device 40 according to FIG.
스위칭부(42)는 제1제로크로싱 시점(T41)으로부터 온 제어 시점(T42)까지 스위칭 오프 상태에 있도록 제어된다. 즉, 제어부(44)는 제로크로싱 감지부(41)를 통해 제1제로크로싱 시점(T41)을 감지하고, 스위칭부(42)가 제1제로크로싱 시점(T41)에서 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어한다. The switching unit 42 is controlled to be in a switching off state from the first zero crossing time point T41 to the on control time point T42. That is, the controller 44 detects the first zero crossing point T41 through the zero crossing detection unit 41, and controls the switching unit 42 to perform a switching off operation at the first zero crossing point T41. do.
한편, 전압분배부(43)의 스위칭소자(432)는, 제어부(44)의 제어에 따라, 제1제로크로싱 시점(T41)에 스위칭 온 동작을 수행하고, 온 제어 시점(T12)까지 닫힌 상태로 있으므로, 입력단에서 공급된 전압신호는 전압분배부(43)의 저항성소자(431) 및 부하(46)에 걸리게 된다. 이 때, 저항성소자(431)의 저항 값이 부하(46)의 저항 값보다 훨씬 큰 경우에는, 전압분배의 법칙에 따라 대부분의 전압이 전압분배부(43)의 저항성소자(431)에 걸리게 된다. On the other hand, the switching element 432 of the voltage divider 43 performs a switching-on operation at the first zero crossing point T41 under the control of the controller 44 and is closed until the on control point T12. Therefore, the voltage signal supplied from the input terminal is caught by the resistive element 431 and the load 46 of the voltage divider 43. At this time, when the resistance value of the resistive element 431 is much larger than the resistance value of the load 46, most of the voltage is applied to the resistive element 431 of the voltage divider 43 according to the law of voltage division. .
제어부(44)가 온 제어 시점(T42)에서 스위칭부(42)를 온 시키면, 입력단에서 공급된 전압 신호가 부하(46) 쪽으로 입력된다. When the controller 44 turns on the switching unit 42 at the on-control time point T42, the voltage signal supplied from the input terminal is input toward the load 46.
그리고, 스위칭 부의 스위칭 온 동작 시점에서 전압분배부(43)의 스위칭소자(432)는 스위칭 오프 동작을 수행한다. The switching element 432 of the voltage distribution unit 43 performs a switching off operation at the time of switching on operation of the switching unit.
이때, 전압분배부(43)의 스위칭소자(432)가 스위칭 오프 동작을 수행하는 시점은 스위칭부(42)의 스위칭 온 동작과 동시에 수행되거나, 스위칭부(42)의 스위칭 온 동작 직전에 수행될 수 있다. In this case, the point in time at which the switching element 432 of the voltage divider 43 performs the switching off operation may be performed simultaneously with the switching on operation of the switching unit 42, or immediately before the switching on operation of the switching unit 42. Can be.
그러나, 스위칭부(42)의 스위칭 온 동작으로 인해 발생되는 임펄스 노이즈를 막기 위해, 전압분배부(43)의 스위칭소자(432)는 스위칭부(42)가 스위칭 온 동작을 수행한 후에도 잠시 동안 온 상태를 유지하다가 일정 시점이 되었을 때 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 스위칭소자(432)의 스위칭 오프 동작은 스위칭부(42)의 스위칭 온 동작 직후에 수행되는 것이 바람직하다. However, in order to prevent impulse noise caused by the switching-on operation of the switching unit 42, the switching element 432 of the voltage distribution unit 43 is turned on for a while even after the switching unit 42 performs the switching-on operation. It is preferable to control to maintain the state and to perform the switching off operation when a certain time point. That is, the switching off operation of the switching element 432 is preferably performed immediately after the switching on operation of the switching unit 42.
그리고, 상기 전압분배부(43)의 스위칭소자(432)는 스위칭 오프 상태를 유지하다가 제2제로크로싱 시점(T43)이 되었을 때 스위칭 온 동작을 수행한다. The switching element 432 of the voltage divider 43 maintains a switching off state and performs a switching on operation when the second zero crossing point T43 is reached.
즉, 제어부(44)가 제로크로싱 감지부(41)를 통해 제2제로크로싱 시점(T43)을 감지하면, 상기 전압분배부(43)의 스위칭소자(432)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어한다. That is, when the controller 44 detects the second zero crossing point T43 through the zero crossing detection unit 41, the control unit 44 controls the switching element 432 of the voltage distribution unit 43 to perform a switching on operation. .
한편, 스위칭부(42)는 온 제어 시점(T42)으로부터 스위칭 온 상태를 유지하다가, 제2제로크로싱 시점(T13)에서 스위칭 오프 동작을 수행한다. 즉, 제어부(42)가 제로크로싱 감지부(41)를 통해 제2제로크로싱 시점(T43)을 감지하면, 스위칭부(42)가 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어한다. Meanwhile, the switching unit 42 maintains the switching on state from the on control time point T42, and performs a switching off operation at the second zero crossing time point T13. That is, when the controller 42 detects the second zero crossing point T43 through the zero crossing detection unit 41, the control unit 42 controls the switching unit 42 to perform a switching off operation.
도 7 은 본 발명에 따른 위상 제어장치의 일실시예를 나타낸 것이다. 7 shows an embodiment of a phase control apparatus according to the present invention.
도 7 을 참조하면, 본 발명에 따른 위상 제어장치(70)의 일실시예는 제로크로싱 감지부(71)와 스위칭부(72)와 제어부(74)와 전압분배부(73) 및 방전회로부(75)를 포함하여 이루어진다. Referring to FIG. 7, one embodiment of the phase control device 70 according to the present invention includes a zero crossing detection unit 71, a switching unit 72, a control unit 74, a voltage divider 73, and a discharge circuit unit ( 75).
도 7 에서는 단상을 실시예로 하여 설명하였으나, 본 발명은 단상 뿐 아니라 다상인 경우에도 적용이 가능하다. In FIG. 7, a single phase has been described as an embodiment, but the present invention can be applied to a single phase as well as a single phase.
도 8 은 전압분배부(73)의 일실시예를 나타낸 것이다. 8 illustrates an embodiment of the voltage divider 73.
도 8 에 도시된 바와 같이, 전압분배부(73)는 저항성소자(731)와 스위칭소자(732)를 포함하여 이루어진다. 이때, 저항성소자(731)가 가지는 저항 값은 부하(46)가 가지는 저항 값에 비해 매우 큰 것이 바람직하다. As shown in FIG. 8, the voltage divider 73 includes a resistive element 731 and a switching element 732. At this time, the resistance value of the resistive element 731 is preferably very large compared to the resistance value of the load 46.
도 9 는 방전회로부(75)의 일실시예를 나타낸 것이다. 9 shows an embodiment of the discharge circuit unit 75.
도 9 에 도시된 바와 같이, 방전회로부(75)는 방전소자(751)와 스위칭소자(752)를 포함하여 이루어진다. 이때, 방전소자(751)는 저항성 소자로서, 방전소자(751)가 가지는 저항 값은 부하(76)가 가지는 저항 값에 비해 매우 작은 값을 가지는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 9, the discharge circuit unit 75 includes a discharge element 751 and a switching element 752. At this time, the discharge element 751 is a resistive element, and the resistance value of the discharge element 751 preferably has a value that is very small compared to the resistance value of the load 76.
도 10 은 도 7 에 따른 위상 제어장치(70)를 이용하여 위상 오프 제어를 수행하는 경우, 위상 제어장치의 동작에 따른 신호 파형을 나타낸 것이다. 특히, 도 10 은 위상 오프 제어가 미리 정해진 기준전압 보다 낮은 전압에서 수행되는 경우의 출력 신호 파형을 나타낸 것이다. FIG. 10 illustrates signal waveforms according to the operation of the phase controller when the phase off control is performed by using the phase controller 70 of FIG. 7. In particular, FIG. 10 shows the output signal waveform when the phase off control is performed at a voltage lower than a predetermined reference voltage.
이하에서는 도 10 을 참조하여, 도 7 에 따른 위상 제어장치의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the phase control apparatus according to FIG. 7 will be described with reference to FIG. 10.
스위칭부(72)는 제1제로크로싱 시점(T51)으로부터 오프 제어 시점(T52)까지 스위칭 온 상태에 있도록 제어된다. 즉, 제어부(74)는 제로크로싱 감지부(71)를 통해 제1제로크로싱 시점(T51)을 감지하고, 스위칭부(72)가 제1제로크로싱 시점(T21)에서 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어한다. The switching unit 72 is controlled to be in a switching on state from the first zero crossing time point T51 to the off control time point T52. That is, the controller 74 detects the first zero crossing point T51 through the zero crossing detection unit 71, and controls the switching unit 72 to perform a switching-on operation at the first zero crossing point T21. do.
제어부(74)의 제어에 따라, 오프 제어 시점(T52)에서 스위칭부(72)가 스위칭 오프 동작을 수행하면, 입력단에서 부하(76)쪽으로 공급되던 전압 신호가 차단된다. Under the control of the controller 74, when the switching unit 72 performs the switching off operation at the off control time point T52, the voltage signal supplied to the load 76 from the input terminal is cut off.
그리고, 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작으로 인해 발생되는 유도성 킥백을 막기 위해, 제어부(74)는 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어한다. 스위칭부(72)가 스위칭 온 동작을 수행할 때, 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작에 의해 발생하는 역기전력 에너지는 방전회로부(75)의 방전소자(751)를 통해 소멸된다. In order to prevent inductive kickback caused by the switching off operation of the switching unit 72, the controller 74 controls the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation. When the switching unit 72 performs the switching on operation, the counter electromotive force energy generated by the switching off operation of the switching unit 72 is dissipated through the discharge element 751 of the discharge circuit unit 75.
제어부(74)는 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작 수행 시점(T52)에, 혹은 스위칭 오프 동작 직전 혹은 직후에 스위칭소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 그러나, 스위칭소자(752)의 스위칭 오프 동작의 수행 시점은 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작 수행 직후인 것이 바람직하다. The controller 74 may control the switching element 752 to perform the switching on operation at the time T52 at which the switching unit 72 performs the switching off operation, or immediately before or after the switching off operation. However, it is preferable that the time of performing the switching off operation of the switching element 752 is immediately after the switching off operation of the switching unit 72.
방전회로부(75)의 스위칭소자(752)는 오프 제어 시점(T52) 직후로부터 스위칭 온 상태를 유지하다가, 제2제로크로싱 시점(T53)에 스위칭 오프 동작을 수행한다. The switching element 752 of the discharge circuit unit 75 maintains the switching on state immediately after the off control time point T52, and performs a switching off operation at the second zero crossing time point T53.
즉, 제어부(74)가 제로크로싱 감지부(71)를 통해 제2제로크로싱 시점(T53)을 감지하면, 그 시점에서 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어한다. That is, when the controller 74 detects the second zero crossing point T53 through the zero crossing detection unit 71, the control unit 752 of the discharge circuit unit 75 performs a switching off operation at that point. do.
도 10 의 경우와 같이, 위상 오프 제어가 미리 정해진 기준전압보다 낮은 전압에서 수행되는 경우에, 제어부(74)는 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)가 항상 열려있도록 제어한다. As in the case of FIG. 10, when the phase-off control is performed at a voltage lower than a predetermined reference voltage, the controller 74 controls the switching element 732 of the voltage divider 73 to be always open.
도 11 은 도 7 에 도시된 위상 제어장치(70)를 이용하여 위상 오프 제어를 수행하되, 위상 오프 제어가 미리 정해진 기준전압보다 높은 전압에서 수행되는 경우, 도 7 에 도시된 위상 제어장치(70)의 동작에 따른 출력 신호 파형을 나타낸 것이다. FIG. 11 performs phase off control using the phase control device 70 shown in FIG. 7, but when the phase off control is performed at a voltage higher than a predetermined reference voltage, the phase control device 70 shown in FIG. ) Shows the output signal waveform according to the operation of.
이하에서는 도 11 을 참조하여, 도 7 에 따른 위상 제어장치(70)의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the phase control apparatus 70 according to FIG. 7 will be described with reference to FIG. 11.
스위칭부(72)는 제1제로크로싱 시점(T61)으로부터 오프 제어 시점(T62)까지 스위칭 온 상태에 있도록 제어된다. 즉, 제어부(74)는 제로크로싱 감지부(71)를 통해 제1제로크로싱 시점(T61)을 감지하고, 스위칭부(72)가 제1제로크로싱 시점(T61)에서 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어한다. The switching unit 72 is controlled to be in a switched on state from the first zero crossing time point T61 to the off control time point T62. That is, the controller 74 detects the first zero crossing point T61 through the zero crossing detection unit 71, and controls the switching unit 72 to perform a switching-on operation at the first zero crossing point T61. do.
도 11 에 도시된 바와 같이, 오프 제어 시점(T62)에서의 입력전압은 기준전압보다도 높다. 이러한 상황에서 스위칭부(72)가 오프 동작을 수행하면, 방전회로부(75)만을 가지고는 높은 전압에 의해 발생하는 역기전력 에너지를 모두 제거할 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 전압분배부(73)를 이용하여 방전회로부(75)에 걸리는 전압을 강하시킬 필요가 있게 된다. As shown in FIG. 11, the input voltage at the off control time point T62 is higher than the reference voltage. In this situation, when the switching unit 72 performs the off operation, there is a problem in that only the discharge circuit unit 75 cannot remove all the counter electromotive force energy generated by the high voltage. Therefore, it is necessary to drop the voltage applied to the discharge circuit portion 75 by using the voltage divider 73.
그러므로, 제어부(74)는 오프 제어 시점(T62) 직전에 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어함으로써, 방전회로부(75)에 걸리는 전압을 기준전압 이하로 강하시킨다. Therefore, the control unit 74 controls the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 to perform the switching-on operation immediately before the off control time point T62, so that the voltage applied to the discharge circuit unit 75 is below the reference voltage. Lower
그리고, 제어부(74)의 제어에 따라, 오프 제어 시점(T62)에서 스위칭부(72)가 스위칭 오프 동작을 수행하면, 입력단에서 부하(76)쪽으로 공급되던 전압 신호가 차단된다. When the switching unit 72 performs the switching off operation at the off control time point T62, the voltage signal supplied to the load 76 from the input terminal is cut off.
스위칭부(72)에 의한 스위칭 오프 동작이 수행되면, 이로 인해 발생되는 유도성 킥백을 막기 위해, 제어부(74)는 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어한다. 따라서, 스위칭부(72)가 스위칭 오프 동작을 수행할 때, 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작에 의해 발생하는 역기전력 에너지는 방전회로부(75)의 방전소자(751)를 통해 소멸된다. When the switching-off operation by the switching unit 72 is performed, in order to prevent the inductive kickback caused by this, the control unit 74 controls the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation. . Therefore, when the switching unit 72 performs the switching off operation, the counter electromotive force energy generated by the switching off operation of the switching unit 72 is dissipated through the discharge element 751 of the discharge circuit unit 75.
제어부(74)는 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작 수행 시점(T62) 직후에 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어하는 것이 바람직하다.The controller 74 preferably controls the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation immediately after the switching off operation time T62 of the switching unit 72.
그리고, 제어부(74)는 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행한 시점 직후에 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)가 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어하는 것이 바람직하다.  The control unit 74 controls the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 to perform the switching off operation immediately after the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 performs the switching on operation. desirable.
한편, 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)는 오프 제어 시점(T22) 직후로부터 스위칭 온 상태를 유지하다가, 제2제로크로싱 시점(T63)에 스위칭 오프 동작을 수행한다. On the other hand, the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 maintains the switching on state immediately after the off control time point T22, and performs a switching off operation at the second zero crossing time point T63.
즉, 제어부(74)가 제로크로싱 감지부(71)를 통해 제2제로크로싱 시점(T63)을 감지하면, 그 시점에서 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어한다. That is, when the controller 74 detects the second zero crossing point T63 through the zero crossing detection unit 71, the control unit 752 of the discharge circuit unit 75 performs a switching off operation at that point. do.
또한, 제어부(74)는 제2제로크로싱 시점(T63)을 감지하면, 그 시점에서 스위칭부(72)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어하며, 스위칭부(72)는 다음 오프 제어 시점(T64)까지 스위칭 온 상태를 유지한다. In addition, when the controller 74 detects the second zero crossing point T63, the control unit 74 controls the switching unit 72 to perform a switching on operation at that point, and the switching unit 72 controls the next off control point T64. Keep switching on until
도 12 는 도 7 에 따른 위상 제어장치(70)를 이용하여 위상 제어를 수행하는 경우, 위상 제어장치의 동작에 따른 출력 신호 파형을 나타낸 것이다. 특히, 도 12 는 1/2 주기 내에서 위상 온 제어와 위상 오프 제어가 순차적으로 일어나되, 위상 오프 제어가 미리 정해진 기준전압 보다 낮은 전압에서 수행되는 경우의 출력 신호 파형을 나타낸 것이다. FIG. 12 illustrates output signal waveforms according to the operation of the phase controller when the phase control is performed using the phase controller 70 of FIG. 7. In particular, FIG. 12 illustrates an output signal waveform when the phase on control and the phase off control are sequentially performed within a half period, and the phase off control is performed at a voltage lower than a predetermined reference voltage.
이하에서는 도 12 를 참조하여, 도 7 에 따른 위상 제어장치의 동작을 설명한다. Hereinafter, an operation of the phase control apparatus according to FIG. 7 will be described with reference to FIG. 12.
도 12 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 위상 제어 방법은 1/2 주기 내에서, 위상 온 제어와 위상 오프 제어가 순차적으로 이루어진다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 1/2 주기 내에서, 위상 오프 제어와 위상 온 제어가 순차적으로 이루어질 수도 있다. 도 12 에 도시된 실시예는 위상 온 제어 및 위상 오프 제어가 모두 미리 정해진 기준전압 이하에서 수행되는 경우의 실시예이다. As shown in FIG. 12, in the phase control method according to the present embodiment, phase on control and phase off control are sequentially performed within a half period. In addition, although not shown in the drawing, phase-off control and phase-on control may be sequentially performed within a half period. 12 is an embodiment where both phase on control and phase off control are performed at or below a predetermined reference voltage.
먼저, 스위칭부(72)는 제1제로크로싱 시점(T71)으로부터 온 제어 시점(T72)까지 스위칭 오프 상태에 있도록 제어된다. 즉, 제어부(74)는 제로크로싱 감지부(71)를 통해 제1제로크로싱 시점(T71)을 감지하고, 스위칭부(72)가 제1제로크로싱 시점(T71)에서 스위칭 오프 상태를 유지하도록 제어한다. First, the switching unit 72 is controlled to be in a switched off state from the first zero crossing time point T71 to the on control time point T72. That is, the controller 74 detects the first zero crossing point T71 through the zero crossing detection unit 71 and controls the switching unit 72 to maintain the switching off state at the first zero crossing point T71. do.
한편, 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)는, 제어부(74)의 제어에 따라, 제1제로크로싱 시점(T71)에 스위칭 온 동작을 수행하고, 온 제어 시점(T72)까지 닫힌 상태로 있으므로, 입력단에서 공급된 전압신호는 전압분배부(73)의 저항성소자(731) 및 부하(76)에 걸리게 된다. 이때, 저항성소자(731)의 저항 값이 부하(76)의 저항 값보다 매우 큰 경우에는, 전압분배의 법칙에 따라 대부분의 전압이 전압분배부(73)의 저항성소자(731)에 걸리게 된다. On the other hand, the switching element 732 of the voltage divider 73 performs a switching-on operation at the first zero crossing point T71 under the control of the control unit 74 and closes to the on control point T72. Therefore, the voltage signal supplied from the input terminal is applied to the resistive element 731 and the load 76 of the voltage divider 73. At this time, when the resistance value of the resistive element 731 is much larger than the resistance value of the load 76, most of the voltage is applied to the resistive element 731 of the voltage divider 73 according to the law of voltage division.
제어부(74)가 온 제어 시점(T72)에서 스위칭부(72)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어하면, 입력단에서 공급된 전압 신호가 부하(76) 쪽으로 출력된다.When the controller 74 controls the switching unit 72 to perform the switching on operation at the on control time point T72, the voltage signal supplied from the input terminal is output toward the load 76.
이때, 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)가 스위칭 오프 동작을 수행하는 시점은 스위칭부(72)의 스위칭 온 동작과 동시에 수행되거나, 스위칭부(72)의 스위칭 온 동작 직전에 수행될 수 있다. In this case, the point in time at which the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 performs the switching off operation may be performed simultaneously with the switching on operation of the switching unit 72 or immediately before the switching on operation of the switching unit 72. Can be.
그러나, 스위칭부(72)의 스위칭 온 동작으로 인해 발생되는 임펄스 노이즈를 막기 위해, 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)는 스위칭부(72)가 스위칭 온 동작을 수행한 후에도 잠시 동안 온 상태를 유지하다가 일정 시점이 되었을 때 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 스위칭소자(732)의 스위칭 오프 동작은 스위칭부(72)의 스위칭 온 동작 직후에 수행되는 것이 바람직하다. However, in order to prevent impulse noise generated due to the switching-on operation of the switching unit 72, the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 is turned on for a while even after the switching unit 72 performs the switching-on operation. It is preferable to control to maintain the state and to perform the switching off operation when a certain time point. That is, the switching off operation of the switching element 732 is preferably performed immediately after the switching on operation of the switching unit 72.
스위칭부(72)는 온 제어 시점(T72)으로부터 오프 제어 시점(T73)까지 스위칭 온 상태를 유지한다. The switching unit 72 maintains the switching on state from the on control time point T72 to the off control time point T73.
제어부(74)의 제어에 따라, 오프 제어 시점(T73)에서 스위칭부(72)가 스위칭 오프 동작을 수행하면, 입력단에서 부하(76)쪽으로 공급되던 전압 신호가 차단된다. Under the control of the controller 74, when the switching unit 72 performs the switching off operation at the off control time point T73, the voltage signal supplied to the load 76 from the input terminal is cut off.
그리고, 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작으로 인해 발생되는 유도성 킥백을 막기 위해, 제어부(74)는 스위칭 오프 상태에 있던 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어한다. 따라서, 스위칭부(72)가 스위칭 오프 동작을 수행할 때, 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작에 의해 발생하는 역기전력 에너지는 방전회로부(75)의 방전소자(751)를 통해 소멸된다. In order to prevent inductive kickback caused by the switching-off operation of the switching unit 72, the controller 74 allows the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 in the switching-off state to perform the switching-on operation. To control. Therefore, when the switching unit 72 performs the switching off operation, the counter electromotive force energy generated by the switching off operation of the switching unit 72 is dissipated through the discharge element 751 of the discharge circuit unit 75.
이때, 제어부(74)는 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작 수행 시점(T73) 직후에 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어하는 것이 바람직하다. In this case, the controller 74 preferably controls the switching device 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation immediately after the switching off operation time T73 of the switching unit 72.
방전회로부(75)의 스위칭소자(752)는 오프 제어 시점(T43) 직후로부터 스위칭 온 상태를 유지하다가, 제2제로크로싱 시점(T74)에 스위칭 오프 동작을 수행한다. The switching element 752 of the discharge circuit unit 75 maintains the switching on state immediately after the off control time point T43, and performs a switching off operation at the second zero crossing time point T74.
즉, 제어부(74)가 제로크로싱 감지부(71)를 통해 제2제로크로싱 시점(T74)을 감지하면, 그 시점에서 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어한다. That is, when the controller 74 detects the second zero crossing point T74 through the zero crossing detection unit 71, the control unit 752 of the discharge circuit unit 75 performs a switching off operation at that point. do.
또한, 제어부(74)는 제2제로크로싱 시점(T74)에서, 스위칭 오프 상태에 있던 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어한다. In addition, the controller 74 controls the switching device 732 of the voltage distribution unit 73 in the switched off state to perform a switching on operation at the second zero crossing time point T74.
한편, 오프 제어 시점(T73)에서 스위칭 오프 동작을 수행한 스위칭부(72)는 다음 온 제어 시점(T75)까지 스위칭 오프 상태를 유지한다. On the other hand, the switching unit 72 that performs the switching off operation at the off control time point T73 maintains the switching off state until the next on control time point T75.
도 13 은 도 7 에 따른 위상 제어장치(70)를 이용하여 위상 제어를 수행하는 경우, 위상 제어장치의 동작에 따른 출력 신호 파형을 나타낸 것이다. 특히, 도 13 은 1/2 주기 안에서 위상 온 제어 위상 오프 제어가 순차적으로 일어나되, 위상 오프 제어가 미리 정해진 기준전압 보다 높은 전압에서 수행되는 경우의 신호 파형을 나타낸 것이다. FIG. 13 illustrates output signal waveforms according to the operation of the phase controller when the phase control is performed by using the phase controller 70 of FIG. 7. In particular, FIG. 13 shows a signal waveform when the phase on control phase off control is sequentially performed within a half period, and the phase off control is performed at a voltage higher than a predetermined reference voltage.
이하에서는 도 13 을 참조하여, 도 7 에 따른 위상 제어장치의 동작을 설명한다. Hereinafter, an operation of the phase control apparatus according to FIG. 7 will be described with reference to FIG. 13.
도 13 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 위상 제어 방법은 1/2 주기 내에서, 위상 온 제어와 위상 오프 제어가 순차적으로 이루어진다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 1/2 주기 내에서, 위상 오프 제어와 위상 온 제어가 순차적으로 이루어질 수도 있다. 본 실시예는 위상 오프 제어가 미리 정해진 기준전압 이상에서 수행되는 경우의 실시예이다. As shown in Fig. 13, in the phase control method according to the present embodiment, phase on control and phase off control are sequentially performed within a half period. In addition, although not shown in the drawing, phase-off control and phase-on control may be sequentially performed within a half period. This embodiment is an embodiment where the phase off control is performed above a predetermined reference voltage.
먼저, 스위칭부(72)는 제1제로크로싱 시점(T81)으로부터 위상 온 제어 시점(T82)까지 스위칭 오프 상태를 유지한다. 즉, 제어부(74)는 제로크로싱 감지부(71)를 통해 제1제로크로싱 시점(T81)을 감지하고, 스위칭부(72)가 제1제로크로싱 시점(T81)에서 스위칭 오프 동작을 유지하도록 제어한다.First, the switching unit 72 maintains the switching off state from the first zero crossing time point T81 to the phase on control time point T82. That is, the controller 74 detects the first zero crossing point T81 through the zero crossing detection unit 71, and controls the switching unit 72 to maintain the switching off operation at the first zero crossing point T81. do.
한편, 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)는, 제어부(74)의 제어에 따라, 제1제로크로싱 시점(T81)에서 스위칭 온 동작을 수행하고, 위상 온 제어 시점(T82)까지 닫힌 상태로 있으므로, 입력단에서 공급된 전압신호는 전압분배부(73)의 저항성소자(731) 및 부하(76)에 걸리게 된다. 이때, 저항성소자(731)의 저항 값이 부하(76)의 저항 값보다 훨씬 큰 경우에는, 전압분배의 법칙에 따라 대부분의 전압이 전압분배부(73)의 저항성소자(731)에 걸리게 된다. On the other hand, the switching element 732 of the voltage divider 73 performs a switching on operation at the first zero crossing point T81 under the control of the controller 74 and closes to the phase on control point T82. Since it is in the state, the voltage signal supplied from the input terminal is caught by the resistive element 731 and the load 76 of the voltage divider 73. At this time, when the resistance value of the resistive element 731 is much larger than the resistance value of the load 76, most of the voltage is applied to the resistive element 731 of the voltage divider 73 according to the law of voltage division.
제어부(74)의 제어에 따라, 위상 온 제어 시점(T82)에서 스위칭부(72)가 스위칭 온 동작을 수행하면, 입력단에서 공급된 전압 신호가 부하(76) 쪽으로 출력된다. Under the control of the controller 74, when the switching unit 72 performs the switching on operation at the phase-on control time point T82, the voltage signal supplied from the input terminal is output toward the load 76.
이때, 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)가 스위칭 오프 동작을 수행하는 시점은 스위칭부(72)의 스위칭 온 동작과 동시에 수행되거나, 스위칭부(72)의 스위칭 온 동작 직전에 수행될 수 있다. In this case, the point in time at which the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 performs the switching off operation may be performed simultaneously with the switching on operation of the switching unit 72 or immediately before the switching on operation of the switching unit 72. Can be.
그러나, 스위칭부(72)의 스위칭 온 동작으로 인해 발생되는 임펄스 노이즈를 막기 위해, 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)는 스위칭부(72)가 스위칭 온 동작을 수행한 후에도 잠시 동안 온 상태를 유지하다가 일정 시점이 되었을 때 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 스위칭소자(732)의 스위칭 오프 동작은 스위칭부(72)의 스위칭 온 동작 직후에 수행되는 것이 바람직하다. However, in order to prevent impulse noise generated due to the switching-on operation of the switching unit 72, the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 is turned on for a while even after the switching unit 72 performs the switching-on operation. It is preferable to control to maintain the state and to perform the switching off operation when a certain time point. That is, the switching off operation of the switching element 732 is preferably performed immediately after the switching on operation of the switching unit 72.
도 13 에 도시된 바와 같이, 위상 오프 제어 시점(T83)에서의 입력전압은 기준전압보다도 높다. 이러한 상황에서 스위칭부(72)가 오프 동작을 수행하면, 방전회로부(75)만을 가지고는 높은 전압에 의해 발생하는 역기전력 에너지를 모두 제거할 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 전압분배부(73)를 이용하여 방전회로부(75)에 걸리는 전압을 강하시킬 필요가 있게 된다. As shown in Fig. 13, the input voltage at the phase off control time point T83 is higher than the reference voltage. In this situation, when the switching unit 72 performs the off operation, there is a problem in that only the discharge circuit unit 75 cannot remove all the counter electromotive force energy generated by the high voltage. Therefore, it is necessary to drop the voltage applied to the discharge circuit portion 75 by using the voltage divider 73.
그러므로, 제어부(74)는 위상 오프 제어 시점(T83) 직전에 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어함으로써, 방전회로부(75)에 걸리는 전압을 기준전압 이하로 강하시킨다. Therefore, the control unit 74 controls the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 to perform the switching-on operation immediately before the phase-off control time point T83, thereby reducing the voltage applied to the discharge circuit unit 75 to a reference voltage or less. Drop to.
그리고, 제어부(74)의 제어에 따라, 위상 오프 제어 시점(T83)에서 스위칭부(72)가 스위칭 오프 동작을 수행하면, 입력단에서 부하(76)쪽으로 공급되던 전압 신호가 차단된다. When the switching unit 72 performs the switching off operation at the phase off control time point T83, the voltage signal supplied to the load 76 from the input terminal is cut off under the control of the controller 74.
스위칭부(72)에 의한 스위칭 오프 동작이 수행되면, 이로 인해 발생되는 유도성 킥백을 막기 위해, 제어부(74)는 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어한다. 따라서, 스위칭부(72)가 스위칭 오프 동작을 수행할 때, 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작에 의해 발생하는 역기전력 에너지는 방전회로부(75)의 방전소자(751)를 통해 소멸된다. When the switching-off operation by the switching unit 72 is performed, in order to prevent the inductive kickback caused by this, the control unit 74 controls the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation. . Therefore, when the switching unit 72 performs the switching off operation, the counter electromotive force energy generated by the switching off operation of the switching unit 72 is dissipated through the discharge element 751 of the discharge circuit unit 75.
이때, 제어부(74)는 스위칭부(72)의 스위칭 오프 동작 수행 시점(T83) 직후에 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어하는 것이 바람직하다.At this time, the controller 74 preferably controls the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 to perform the switching on operation immediately after the switching off operation time T83 of the switching unit 72.
그리고, 제어부(74)는 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행한 시점 직후에 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)가 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어하는 것이 바람직하다. The control unit 74 controls the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 to perform the switching off operation immediately after the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 performs the switching on operation. desirable.
즉, 전압분배부(73)는 위상 오프 제어를 위한 스위칭 오프 시점(T83) 직전에 스위칭 온 동작을 수행하고, 방전회로부(75)의 스위칭 소자(752)가 스위칭 온 동작을 수행한 직후에 스위칭 오프 동작을 수행하는 것이 바람직하다. That is, the voltage divider 73 performs a switching-on operation immediately before the switching-off time point T83 for phase-off control, and immediately after the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 performs the switching-on operation. It is desirable to perform the off operation.
한편, 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)는 오프 제어 시점(T83) 직후로부터 스위칭 온 상태를 유지하다가, 제2제로크로싱 시점(T84)에 스위칭 오프 동작을 수행한다. On the other hand, the switching element 752 of the discharge circuit unit 75 maintains the switching on state immediately after the off control time point T83, and performs a switching off operation at the second zero crossing time point T84.
즉, 제어부(74)가 제로크로싱 감지부(71)를 통해 제2제로크로싱 시점(T84)을 감지하면, 그 시점에서 방전회로부(75)의 스위칭소자(752)가 스위칭 오프 동작을 수행하도록 제어한다. That is, when the controller 74 detects the second zero crossing point T84 through the zero crossing detection unit 71, the control unit 752 of the discharge circuit unit 75 performs a switching off operation at that point. do.
또한, 제어부(74)는 제2제로크로싱 시점(T84)에서, 스위칭 오프 상태에 있던 전압분배부(73)의 스위칭소자(732)가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어한다. In addition, the controller 74 controls the switching element 732 of the voltage distribution unit 73 in the switched off state to perform a switching on operation at the second zero crossing time point T84.
한편, 위상 오프 제어 시점(T83)에서 스위칭 오프 동작을 수행한 스위칭부(72)는 다음 위상 온 제어 시점(T85)까지 스위칭 오프 상태를 유지한다. Meanwhile, the switching unit 72 that performs the switching off operation at the phase off control time point T83 maintains the switching off state until the next phase on control time point T85.
본 발명은 교류회로에서 교류의 위상을 제어하는 데 적용할 수 있다. The present invention can be applied to control the phase of alternating current in an alternating current circuit.

Claims (20)

  1. 부하에 교류 전원을 공급하거나 차단하는 스위칭부; Switching unit for supplying or cutting off the AC power to the load;
    상기 스위칭부와 전기적으로 분리되거나 병렬로 연결되는 전압분배부;A voltage distribution unit electrically connected to the switching unit or connected in parallel;
    입력되는 교류 신호로부터 제로크로싱 시점을 감지하는 제로크로싱 감지부; 및A zero crossing detection unit detecting a zero crossing time point from an input AC signal; And
    상기 제로크로싱 감지부를 통해 감지된 제1제로크로싱 시점에서 상기 스위칭부가 스위칭 오프 동작을 수행하고, 제2제로크로싱 시점 이전에 상기 스위칭부가 스위칭 온 동작을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 위상 제어 장치. And a control unit configured to control the switching unit to perform a switching-off operation at a first zero crossing point detected by the zero-crossing detection unit, and to perform the switching-on operation before a second zero crossing point. .
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제어부는, The control unit,
    상기 스위칭부의 스위칭 오프 동작이 수행되는 시점에서, 상기 전압분배부가 부하에 전기적으로 연결되고, 상기 스위칭부의 스위칭 온 동작이 수행되는 시점에서, 상기 전압분배부가 상기 부하로부터 전기적으로 분리되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.When the switching off operation of the switching unit is performed, the voltage divider is electrically connected to the load, and when the switching on operation of the switching unit is performed, the voltage divider is controlled to be electrically disconnected from the load. Phase control apparatus made into.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 전압분배부는 스위칭 소자 및 저항성 소자를 포함하여 이루어지되, 상기 저항성 소자는 상기 부하에 비해 큰 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.The voltage divider includes a switching element and a resistive element, wherein the resistive element has a larger resistance value than the load.
  4. 부하에 교류 전원을 공급하거나 차단하는 스위칭부; Switching unit for supplying or cutting off the AC power to the load;
    상기 스위칭부와 전기적으로 분리되거나 병렬로 연결되는 전압분배부;A voltage distribution unit electrically connected to the switching unit or connected in parallel;
    부하와 전기적으로 분리되거나 병렬로 연결되는 방전회로부;A discharge circuit unit electrically connected to the load or connected in parallel;
    입력되는 교류 신호로부터 제로크로싱 시점을 감지하는 제로크로싱 감지부; 및A zero crossing detection unit detecting a zero crossing time point from an input AC signal; And
    상기 제로크로싱 감지부를 통해 감지된 제1제로크로싱 시점과 제2제로크로싱 시점 사이에 상기 스위칭부의 스위칭 온 동작 및 스위칭 오프 동작이 순차적으로 일어나도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 위상 제어 장치. And a controller configured to sequentially control the switching-on operation and the switching-off operation of the switching unit between the first zero crossing point and the second zero crossing point detected by the zero crossing detecting unit.
  5. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 제어부는, The control unit,
    상기 스위칭부의 스위칭 온 동작이 수행되는 시점 이전에 상기 전압분배부가 상기 부하에 전기적으로 연결되도록 제어하며, 상기 스위칭부의 스위칭 온 동작이 수행되는 시점 혹은 그 근처에서 상기 전압분배부가 상기 부하로부터 전기적으로 분리되도록 제어하며, 상기 스위칭부의 스위칭 오프 동작이 수행되는 시점 혹은 그 근처에서 상기 방전회로부가 상기 부하와 병렬로 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치. The voltage divider is electrically connected to the load before the switching-on operation of the switching unit is performed, and the voltage divider is electrically disconnected from the load at or near the switching-on operation of the switching unit. And controlling the discharge circuit to be connected in parallel with the load at or near the time when the switching-off operation of the switching unit is performed.
  6. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 전압분배부는 스위칭 소자 및 저항성 소자를 포함하여 이루어지되, 상기 저항성 소자는 상기 부하에 비해 큰 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.The voltage divider includes a switching element and a resistive element, wherein the resistive element has a larger resistance value than the load.
  7. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 방전회로부는 스위칭 소자 및 방전 소자를 포함하여 이루어지되, 상기 저항성 소자의 저항값은 상기 방전소자의 저항값보다 큰 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치. The discharge circuit unit comprises a switching element and a discharge element, wherein the resistance value of the resistive element is a phase control device, characterized in that greater than the resistance value of the discharge element.
  8. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 전압분배부는 제로크로싱 시점에서 상기 부하에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.And the voltage divider is electrically connected to the load at a zero crossing time point.
  9. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 제어부는 상기 방전회로부가 제로크로싱 시점에서 상기 부하로부터 전기적으로 분리되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치. And the control unit controls the discharge circuit unit to be electrically separated from the load at the zero crossing point.
  10. 부하에 교류전원을 공급하거나 차단하는 스위칭부; Switching unit for supplying or blocking the AC power to the load;
    상기 스위칭부와 전기적으로 분리되거나 병렬로 연결되는 전압분배부;A voltage distribution unit electrically connected to the switching unit or connected in parallel;
    부하와 전기적으로 분리되거나 병렬로 연결되는 방전회로부;A discharge circuit unit electrically connected to the load or connected in parallel;
    입력되는 교류 신호로부터 제로크로싱 시점을 감지하는 제로크로싱 감지부; 및A zero crossing detection unit detecting a zero crossing time point from an input AC signal; And
    상기 제로크로싱 감지부를 통해 감지된 제1제로크로싱 시점과 제2제로크로싱 시점 사이에 상기 스위칭부의 스위칭 온 동작 및 스위칭 오프 동작이 순차적으로 일어나도록 제어하고, Controlling the switching-on operation and the switching-off operation of the switching unit to sequentially occur between the first zero crossing point and the second zero crossing point detected by the zero crossing detection unit,
    상기 스위칭부의 스위칭 온 동작이 수행되는 시점 이전에 상기 전압분배부가 상기 부하에 전기적으로 연결되도록 제어하며,The voltage divider is electrically connected to the load before the switching-on operation of the switching unit is performed.
    상기 스위칭부의 스위칭 온 동작이 수행되는 시점 혹은 그 근처에서 상기 전압분배부가 상기 부하로부터 전기적으로 분리되도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 위상 제어 장치. And a control unit which controls the voltage divider to be electrically disconnected from the load at or near the time when the switching-on operation of the switching unit is performed.
  11. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 스위칭부의 스위칭 오프 동작이 수행되는 시점 전에 상기 전압분배부가 상기 부하에 전기적으로 연결되고, 상기 스위칭부의 스위칭 오프 동작이 수행되는 시점 후에 상기 전압분배부가 상기 부하로부터 전기적으로 분리되도록 제어하며,The voltage divider is electrically connected to the load before the switching off operation of the switching unit is performed, and the voltage divider is electrically disconnected from the load after the switching off operation of the switching unit.
    상기 스위칭부의 스위칭 오프 동작이 수행되는 시점 혹은 그 근처에서 상기 방전회로부가 상기 부하와 병렬로 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.And the discharge circuit unit is connected in parallel with the load at or near the time when the switching-off operation of the switching unit is performed.
  12. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 스위칭부의 스위칭 오프 동작은 미리 정해둔 기준 전압보다 높은 전압에서 수행되는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.Switching operation of the switching unit is a phase control apparatus, characterized in that performed at a voltage higher than a predetermined reference voltage.
  13. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 전압분배부는 스위칭 소자 및 저항성 소자를 포함하여 이루어지되, 상기 저항성 소자는 상기 부하에 비해 큰 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.The voltage divider includes a switching element and a resistive element, wherein the resistive element has a larger resistance value than the load.
  14. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 방전회로부는 스위칭 소자 및 방전 소자를 포함하여 이루어지되, 상기 저항성 소자의 저항값은 상기 방전소자의 저항값보다 큰 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치. The discharge circuit unit comprises a switching element and a discharge element, wherein the resistance value of the resistive element is a phase control device, characterized in that greater than the resistance value of the discharge element.
  15. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 전압분배부는 제로크로싱 시점에서 상기 부하에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.And the voltage divider is electrically connected to the load at a zero crossing time point.
  16. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 제어부는 상기 방전회로부가 제로크로싱 시점에서 상기 부하로부터 전기적으로 분리되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치. And the control unit controls the discharge circuit unit to be electrically separated from the load at the zero crossing point.
  17. 부하에 비해 큰 저항값을 가지는 전압분배부가 교류 입력전원에 대한 스위칭 동작을 수행하는 스위칭부에 병렬로 연결되는 단계;A voltage divider having a large resistance value relative to the load is connected in parallel to a switching unit which performs a switching operation on the AC input power;
    상기 입력전원이 상기 부하에 공급되도록 상기 스위칭부가 스위칭 온 동작을 수행하는 단계;Performing a switching on operation of the switching unit so that the input power is supplied to the load;
    상기 스위칭부의 스위칭 온 동작 시점 혹은 그 근처에서, 상기 스위칭부에 병렬로 연결되어 있던 상기 전압분배부가 상기 스위칭부로부터 전기적으로 분리되는 단계; 및At or near the switching-on operation point of the switching unit, electrically separating the voltage divider connected in parallel with the switching unit from the switching unit; And
    상기 입력전원이 부하에 공급되는 것을 차단하기 위해, 상기 스위칭부가 스위칭 오프 동작을 수행하는 단계The switching unit performing a switching off operation to block the input power from being supplied to the load
    를 포함하여 이루어지는 위상 제어 방법. Phase control method comprising a.
  18. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 스위칭부의 스위칭 오프 동작 시점 혹은 그 근처에서 방전회로부가 상기 부하에 병렬로 연결되는 단계; 및A discharge circuit unit connected to the load in parallel at or near the switching-off operation time point of the switching unit; And
    상기 부하에 병렬로 연결되어 있던 상기 방전회로부가 상기 부하로부터 전기적으로 분리되는 단계Electrically discharging the discharge circuit part from the load, the discharge circuit part being connected in parallel to the load
    를 더 포함하여 이루어지는 위상 제어 방법.Phase control method further comprises.
  19. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 전압분배부가 상기 스위칭부에 병렬로 연결되는 단계 및 상기 방전회로부가 상기 부하로부터 전기적으로 분리되는 단계는 상기 교류신호의 제로크로싱 시점에 수행되는 것을 특징으로 하는 위상 제어 방법.Connecting the voltage divider in parallel to the switching unit and electrically disconnecting the discharge circuit unit from the load are performed at the time of zero crossing of the AC signal.
  20. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 스위칭부의 스위칭 오프 동작이 미리 정해둔 기준전압 이상에서 수행되는 경우, When the switching-off operation of the switching unit is performed above the predetermined reference voltage,
    상기 스위칭부의 스위칭 오프 동작 전에 상기 전압분배부가 상기 스위칭부에 병렬로 연결되는 단계; 및Connecting the voltage distribution unit in parallel to the switching unit before the switching-off operation of the switching unit; And
    상기 스위칭부의 스위칭 오프 동작 후에 상기 전압분배부가 상기 스위칭부로부터 전기적으로 분리되는 단계After the switching-off operation of the switching unit, the voltage divider is electrically disconnected from the switching unit.
    를 더 포함하여 이루어지는 위상 제어 방법.Phase control method further comprises.
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