KR101201369B1 - Power control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가로등 등과 같은 부하에 교류 전원을 공급하는 전원제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전류코일에 입력되는 전압과 출력되는 전압을 검출 비교한 후 해당 트리거 신호를 발생시켜 자속쇄교에 의해 전류코일의 전압이 가변되도록 하여 부하에 공급되는 전압이 자동으로 승압 또는 강압 제어되어 미리 설정된 전압이 일정하게 출력되도록 하고 또한, 누전 등과 같은 이상상태 발생시 전원을 차단하거나 정상상태 복귀시 일정시간 후 전원이 재투입되도록 할 수 있는 전원제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply control device for supplying AC power to a load, such as a street light, and more particularly, by detecting and comparing the voltage input to the current coil and the output voltage to generate a corresponding trigger signal by the magnetic flux chain bridge By changing the voltage of the current coil, the voltage supplied to the load is automatically boosted or stepped down so that the preset voltage is output constantly.In addition, when the abnormal state such as a short circuit occurs, the power is cut off or after a certain time The present invention relates to a power supply control device capable of causing this re-entry.
일반적으로, 전기를 송전함에 있어 송배전 계통의 선로정수에 의한 전압강하를 고려하여 규정된 전압보다 높은 전압으로 공급함에 따라 수용가의 부하에 인가되는 전압은 대체로 정격 전압보다 높은 상태를 유지하고 있다. In general, in the transmission of electricity, the voltage applied to the load of the consumer is generally maintained higher than the rated voltage by supplying the voltage higher than the prescribed voltage in consideration of the voltage drop caused by the line constant of the transmission and distribution system.
그러나 상기와 같이 수용가에 정격 전압보다 높은 상태의 전압을 공급됨에도, 전기 소모량이 많은 상가 밀집지역이나 공단지역 등에서는 주간 시간대에서는 상대적으로 많은 양의 전기가 소모됨에 따라 수용가의 부하에 인가되는 전압은 정격 전압보다 낮은 상태를 유지하게 되고, 야간 시간대에서는 적은 양의 전기가 소모됨에 따라 수용가의 부하에 인가되는 전압은 정격 전압보다 높은 상태를 유지하게 된다.However, even though the voltage is higher than the rated voltage to the customer as described above, in a crowded district or industrial area where the electricity consumption is high, a relatively large amount of electricity is consumed during the daytime, so that the voltage applied to the load of the customer is The voltage is kept below the rated voltage, and at night time, a small amount of electricity is consumed, so that the voltage applied to the load of the consumer is kept higher than the rated voltage.
또한, 전동기나 방전등 및 형광등과 같이 전기를 동력이나 조명으로 이용하는 부하는, 효율이 극대화될 수 있도록 초기 동작시 비교적 높은 전압을 필요로 하고, 이후 동작시 부하의 효율 범위 또는 입력 전압의 범위 내에서 전압을 가감하여 전력을 효율적으로 이용하도록 제어되고 있는데, 초기 동작시 고전압이나 저전압이 입력되는 경우 기기 효율이 저하되고 부하의 수명이 단축되는 등의 문제점이 대두된다.In addition, a load that uses electricity as power or lighting, such as an electric motor, a discharge lamp, or a fluorescent lamp, requires a relatively high voltage in the initial operation so as to maximize the efficiency, and in a subsequent operation within a load efficiency range or an input voltage range. In order to use power efficiently by controlling voltage, the high voltage or low voltage is inputted during the initial operation.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 전원제어장치가 개시된 바 있는데, 종래의 전원제어장치는, 부하에 공급되는 전류를 제어하는 전류코일의 입력전압에 따라 복수개의 트리거 신호를 발생시켜 상기 전류코일의 자속을 감자시키기 위하여 권선 결합된 자속쇄교코일의 권선수를 스위칭하는 복수개의 트라이악의 게이트에 공급하여 부하에 공급되는 전압을 제어하도록 구성된다.Accordingly, in order to solve the above problems, a power supply control apparatus has been disclosed. The conventional power supply control apparatus generates a plurality of trigger signals according to input voltages of a current coil for controlling a current supplied to a load, thereby generating the current coil. It is configured to control the voltage supplied to the load by supplying to the gate of the plurality of triacs for switching the number of windings of the winding coupled magnetic flux bridge coil to demagnetize the magnetic flux of.
그러나 상기와 같은 전원제어장치는, 전류코일에 공급되는 전압을 이용하여 부하에 공급되는 전압을 제어하기 때문에 전류코일의 출력전압과 입력전압의 위상차가 발생하고, 이로 인하여 자속쇄교코일의 권선수를 스위칭하는 소자인 트라이악 등이 파손되거나 부하에 과전압이 공급되는 문제점이 있다.However, since the power supply control device as described above controls the voltage supplied to the load by using the voltage supplied to the current coil, a phase difference between the output voltage of the current coil and the input voltage occurs, and thus the number of turns of the magnetic flux linkage coil. There is a problem in that the triac, such as a device for switching the breakage or overvoltage is supplied to the load.
또한, 전기의 과부하 및 합선 등에 대한 과전류를 차단하기 위하여 NFB(No Fuse Breaker)를 사용하기 때문에, 사용 부하를 임의로 설정하여 필요한 전류의 값을 설정할 수 없어, 즉, 과부하나 합선 등에 의한 사고 발생시 전력의 사용을 억제할 수 없는 문제점이 있다.In addition, since NFB (No Fuse Breaker) is used to cut off the over-current for electricity overload and short circuit, it is impossible to set the value of the required current by setting the load arbitrarily, that is, in case of an accident caused by an overload or short circuit, etc. There is a problem that can not be suppressed.
또한, 부하의 변동에 의한 정전압 유지, 입력측의 전압변동으로 인한 출력전압 정전압 유지, 초기 동작 특성에 의한 초기 전압 기동, 설정시간 및 설정전압에 따른 정전압 유지를 위한 동작이 신속하고 빈번하게 일어나기 때문에, 전압의 레벨을 조절하기 위하여 입출력 전압이 동기되는 순간 트리거 제어신호에 따라 스위칭수단의 소자가 제로 크로스에서 빈번하게 온/오프 동작되고, 이때동작속도가 전기적으로 너무 빨라 승압이나 강압의 쇄교자속을 조절하는 자속쇄교코일에 결합된 스위칭수단의 소자가 2개가 동시에 동작되는 현상, 즉, 순간 합선으로 인한 과전류가 발생되어 스위칭수단의 소자가 소손되는 문제점이 있다.In addition, since the operation for constant voltage maintenance due to load variation, output voltage constant voltage maintenance due to voltage fluctuations on the input side, initial voltage starting due to initial operation characteristics, and constant voltage maintenance according to the set time and set voltage occurs quickly and frequently, In order to adjust the voltage level, the switching element is frequently turned on and off at zero cross in response to the trigger control signal at the moment when the input / output voltage is synchronized. The two elements of the switching means coupled to the regulating flux linkage coil are operated simultaneously, that is, there is a problem in that an element of the switching means is burned out due to an overcurrent caused by a short circuit.
따라서 본 발명의 목적은 전류코일에 입력되는 전압과 출력되는 전압을 검출 비교한 후 해당 트리거 신호를 발생시켜 자속쇄교에 의해 전류코일의 전압이 가변되도록 하여 부하에 공급되는 전압이 자동으로 승압 또는 강압 제어되어 미리 설정된 전압이 일정하게 출력되도록 하고 또한, 과부하의 차단 전류값이 고정된 NFB(No Fuse Breaker)의 단점 즉, 전기의 과부하 및 합선 등에 대한 과전류 및 필요 이상의 전력 사용을 억제하기 위하여 사용 부하를 임의로 설정하여 필요한 전류값을 설정할 수 있고, 과부하나 누전 등과 같은 이상상태 발생시 전원을 차단하거나 정상상태 복귀시 일정시간 후 전원이 재투입되도록 할 수 있는 즉, 전기 절약 및 안전 시스템(ESS:Electric Saving & Safety System)에 충족되는 전원제어장치를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to detect and compare the voltage input to the current coil and the output voltage, and then generate the corresponding trigger signal so that the voltage of the current coil is varied by the magnetic flux linkage so that the voltage supplied to the load is automatically boosted or stepped down. Controlled output voltage is kept constant, and the disadvantage of NFB (No Fuse Breaker) where the cutoff current value of overload is fixed. Can be set arbitrarily to set the required current value, and can cut off the power in case of abnormal condition such as overload or short circuit, or turn on the power again after a certain time when returning to normal state. It is to provide a power control device that satisfies the Saving & Safety System.
또한, 본 발명의 목적은 전류코일에 입력되는 전압과 출력되는 전압의 동기를 검출하여 제로크로스에서 스위칭수단의 소자가 동작되도록 하여 스위칭 손실을 줄이고 소자의 소손을 방지하며 부하의 변동시에도 상기 동작들이 가능하도록 할 수 있는 전원제어장치를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to detect the synchronization of the voltage input and the output voltage to the current coil to operate the device of the switching means at zero cross to reduce the switching loss, to prevent the burnout of the device, even when the load changes It is to provide a power control device that can enable them.
또한, 본 발명의 목적은 미리 설정된 누설 전류가 일정치 이상이 되거나 누설 전류가 상승 임계치 이상이 되면 부하에 공급되는 전압을 자동으로 차단하여 인명을 보호할 수 있는 전원제어장치를 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a power control device that can protect the life by automatically cutting off the voltage supplied to the load when the preset leakage current is more than a predetermined value or the leakage current is above the rising threshold.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이를 위하여, 본 발명에 의하면, 부하로 접속되는 입력전원선의 일측단에 1차측이 직렬접속되며 설정된 입력전원을 공급하기 위한 소정의 권선비를 가지는 메인트랜스; 상기 메인트랜스의 2차측에 접속되어 1차측을 통해 인가되는 입력전원의 전압 변화에 근거하여 변화치에 해당하는 전압을 보정하기 위한 다수의 자속 쇄교용 탭을 가지는 탭트랜스; 상기 전압 변화치에 대응하여 다수개의 자속 쇄교용 탭을 상호 조합시키는 스위칭수단; 계량기에 연결된 누전차단기의 출력라인에 연결되어 누전 전류를 감지하여 출력하는 누전검출부; 상기 메인트랜스의 1차측에 접속되어 입력전압을 검출하는 입력전압검출부; 상기 메인트랜스의 2차측에 접속되어 출력전압을 검출하는 출력전압검출부; 상기 누전검출부에서 출력되는 신호가 증폭되어 출력되도록 하는 증폭부; 상기 증폭부에서 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환 출력하는 AD변환부; 상기 AD변환부에서 출력되는 누설전류에 대응되는 누설전류 한계치 데이터 및 상승 누설 전류 데이터가 저장된 데이터입력부; 상기 누설전류 및 입출력 전압을 표시함과 동시에 콘트롤러의 제어신호에 따라 경고음이 발생되도록 하는 표시및경고음발생부; 부하에 과전압이나 과전류가 공급될 때나 데이터입력부에 시스템 테스트용 데이터가 입력되어 시스템을 테스트한 결과 오류가 발생하였을 때 또는 한계치 이상의 누설전류가 발생되었을때 콘트롤러의 제어신호에 따라 부하에 공급되는 전원을 차단하는 라인스위칭부; 부하의 동작 시간이 저장된 메모리 소자로 구성된 제어시간데이터저장부; 전원제어장치의 고유 데이터가 저장된 메모리로 구성된 번지저장부; 부하의 동작을 위한 년, 월, 일에 해당되는 달력데이터 및 요일과 시간에 해당되는 시간데이터가 저장된 만년달력저장부; 콘트롤러에서 출력되는 데이터를 래치하여 어드레스 신호를 출력하는 래치부; 시스템을 테스트한 결과에 해당되는 데이터와 고유번호 및 달력데이터와 시간데이터를 외부 기기로 전송하는 인터페이스부; 상기 래치부의 어드레스 신호를 완충하여 외부의 기기에 공급되도록 하거나 콘트롤러에서 출력되는 제어신호를 완충하여 출력되도록 하는 버퍼; 및 상기 AD변환부에서 출력되는 누설전류에 해당된 데이터와 데이터입력부에서 입력되어 설정된 누설전류 한계치 데이터 및 상승 누설전류 데이터를 비교판단하여 소정의 제어신호를 출력하고, 이와 동시에 입력전압검출부와 출력전압검출부에서 출력되는 데이터에 따라 복수개의 트리거 제어신호를 출력하여 항시 정격전압이 부하에 공급되도록 하며, 이와 동시에 부하의 동작을 설정된 시간에 따라 동작시키기 위하여 상기 구성부들을 전반적으로 제어하고 시스템의 작동 및 고장 유무를 체크하여 그 결과에 따른 데이터를 출력하는 콘트롤러를 포함하며, 상기 메인트랜스는, 1차와 2차의 극성이 승압 방향으로 설정되고, 탭트랜스의 1차측으로부터 인가될 전원단자가 2차측으로 설정되며, 상기 2차측 단자의 권선코일 전압 값이 탭트랜스의 최고 전압 값으로 설정되며, 상기 탭트랜스는, 상기 메인트랜스의 2차측 일단에 접속되어 기준 전압을 제공하는 기준전압을 설정하고 상기 기준전압을 중심으로 승압방향으로 구성된 다수의 포지티브탭 및 상기 기준전압을 중심으로 강압방향으로 구성된 다수의 네거티브탭을 형성하여 1차측 조합이 설정되고, 메인트랜스의 2차측 타단과 접속되도록 구성된 다수의 매직탭을 형성하여 2차측 조합이 설정되며, 상기 스위칭수단은, 상기 탭트랜스의 각각의 탭에 직결된 복수개의 트라이악을 포함하는데, 상기 T1,T2,T3는 각각 M3,M2,M1에 직결되고, T4,T5,T6는 각각 N1,N2,N3 또는 P2,P1에 직결되며, 상기 승압CT와 강압CT는 각각 탭트랜스의 1차측과 메인트랜스의 2차측 사이에 직결되는 전원제어장치가 제공된다.To this end, according to the present invention, the primary side is connected in series to one end of the input power line to be connected to the load and having a predetermined turn ratio for supplying the set input power; A tap transformer connected to the secondary side of the main transformer and having a plurality of magnetic flux linkage taps for correcting a voltage corresponding to the change value based on a change in voltage of an input power source applied through the primary side; Switching means for mutually combining a plurality of magnetic flux linkage taps in response to the voltage change value; A ground fault detector connected to the output line of the ground fault breaker connected to the meter to detect and output a ground fault current; An input voltage detector connected to a primary side of the main transformer to detect an input voltage; An output voltage detector connected to a secondary side of the main transformer to detect an output voltage; An amplifier for amplifying and outputting the signal output from the ground fault detector; An AD converter converting and outputting the signal amplified by the amplifier into a digital signal; A data input unit storing leakage current limit data and rising leakage current data corresponding to the leakage current output from the AD converter; A display and warning sound generator for displaying the leakage current and the input / output voltage and generating a warning sound according to a control signal of a controller; When an over voltage or over current is supplied to the load, or when the system test data is input to the data input part and the system is tested and an error occurs or a leakage current exceeding the limit occurs, the power supplied to the load is controlled according to the control signal of the controller. Blocking line switching unit; A control time data storage unit configured of a memory device storing an operating time of a load; Address storage unit consisting of a memory for storing the unique data of the power control device; A yearly calendar storage unit for storing calendar data corresponding to year, month, and day and time data corresponding to day and time for operation of the load; A latch unit for latching data output from the controller and outputting an address signal; An interface unit for transmitting data corresponding to a result of the system test, a unique number, calendar data, and time data to an external device; A buffer which buffers the address signal of the latch unit to be supplied to an external device or buffers and outputs a control signal output from the controller; And comparing the data corresponding to the leakage current output from the AD converter with the leakage current limit data and the rising leakage current data set and input from the data input unit to output a predetermined control signal, and at the same time, the input voltage detector and the output voltage. Output a plurality of trigger control signals according to the data output from the detection unit so that the rated voltage is always supplied to the load, and at the same time, the overall control of the components in order to operate the operation of the load according to the set time and the operation and And a controller for checking whether there is a failure and outputting data according to the result, wherein the main transformer has a polarity of primary and secondary set in the boosting direction, and a power terminal to be applied from the primary side of the tap transformer is applied to the secondary side. The winding coil voltage value of the secondary terminal is set to the highest voltage of the tap transformer. The tap transformer may be connected to one end of the secondary side of the main transformer to set a reference voltage for providing a reference voltage and center the plurality of positive taps configured in a boosting direction about the reference voltage. The primary side combination is set by forming a plurality of negative tabs configured in the step-down direction, and the secondary side combination is set by forming a plurality of magic tabs configured to be connected to the second end of the main transformer. A plurality of triacs directly connected to each tap of the trans, wherein T1, T2, T3 are directly connected to M3, M2, M1, and T4, T5, T6 are each N1, N2, N3 or P2, P1 The boost CT and the step-down CT are provided with a power control device connected directly between the primary side of the tap transformer and the secondary side of the main transformer, respectively.
따라서 본 발명에 의하면, 전류코일에 입력되는 전압과 출력되는 전압을 검출 비교한 후 해당 트리거 신호를 발생시켜 자속쇄교에 의해 전류코일의 전압이 가변되도록 하여 부하에 공급되는 전압이 자동으로 승압 또는 강압 제어되어 미리 설정된 전압이 일정하게 출력되도록 하고 또한, 과부하의 차단 전류값이 고정된 NFB(No Fuse Breaker)의 단점 즉, 전기의 과부하 및 합선 등에 대한 과전류 및 필요 이상의 전력 사용을 억제하기 위하여 사용 부하를 임의로 설정하여 필요한 전류값을 설정할 수 있으며, 과부하나 누전 등과 같은 이상상태 발생시 전원을 차단하거나 정상상태 복귀시 일정시간 후 전원이 재투입되도록 할 수 있는 전기 절약 및 안전 시스템(ESS)에 충족될 수 있다. Therefore, according to the present invention, after detecting and comparing the voltage input to the current coil and the output voltage, the corresponding trigger signal is generated to change the voltage of the current coil by the magnetic flux linkage so that the voltage supplied to the load is automatically boosted or stepped down. Controlled output voltage is kept constant, and the disadvantage of NFB (No Fuse Breaker) where the cutoff current value of overload is fixed. You can set the current value arbitrarily and set the required current value and satisfy the electric saving and safety system (ESS) that can cut off the power in case of abnormal condition such as overload or short circuit or re-supply the power after a certain time when returning to the normal state. Can be.
또한, 전류코일에 입력되는 전압과 출력되는 전압의 동기를 검출하여 제로크로스에서 스위칭수단의 소자가 동작되도록 하여 스위칭 손실을 줄이고 소자의 소손을 방지하며 부하의 변동시에도 상기 동작들이 가능하도록 할 수 있다. In addition, by detecting the synchronization between the voltage input to the current coil and the output voltage to operate the device of the switching means at zero cross to reduce the switching loss, to prevent the burnout of the device and to allow the above operations even when the load changes. have.
또한, 미리 설정된 누설 전류가 일정치 이상이 되거나 누설 전류가 상승 임계치 이상이 되면 부하에 공급되는 전압을 자동으로 차단하여 인명을 보호할 수 있다.In addition, when the preset leakage current exceeds a predetermined value or the leakage current exceeds the rising threshold, it is possible to automatically cut off the voltage supplied to the load to protect human life.
또한, 항상 부하에 일정한 전원을 공급하고 이상상태 발생시 전원을 차단함으로써, 전기 절약 및 안전 시스템(ESS:Electric Saving & Safety System)에 충족되도록 전원을 제어할 수 있다.In addition, by supplying a constant power to the load at all times and cuts off the power when an abnormal condition occurs, the power can be controlled to meet the electric saving and safety system (ESS).
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 구성을 나타낸 구성도;
도 2는 도 1의 전원제어장치의 구성을 회로로 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 전반적인 동작을 나타낸 제어흐름도;
도 4는 도 3의 전원제어장치에 있어서 과전압 검출 동작을 나타낸 제어흐름도;
도 5는 도 3의 전원제어장치에 있어서 전류 검출 동작을 나타낸 제어흐름도;
도 6은 도 3의 전원제어장치에 있어서 전압의 승압 및 강압 동작을 나타낸 제어흐름도;
도 7은 도 3의 전원제어장치에 있어서 출력전압 검출 및 정전압 유지 동작을 나타낸 제어흐름도; 및
도 8은 도 3의 전원제어장치에 있어서 누전 검출 동작을 나타낸 제어흐름도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a power supply control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a circuit diagram showing the configuration of the power supply control device of FIG. 1;
3 is a control flowchart showing the overall operation of the power supply control apparatus according to the preferred embodiment of the present invention;
4 is a control flowchart illustrating an overvoltage detection operation in the power supply control device of FIG. 3;
5 is a control flowchart showing a current detection operation in the power supply control device of FIG.
FIG. 6 is a control flowchart showing voltage step-up and step-down operations in the power supply control device of FIG. 3; FIG.
7 is a control flowchart illustrating output voltage detection and constant voltage holding operations in the power supply control device of FIG. 3; And
8 is a control flowchart illustrating a short circuit detecting operation in the power supply control device of FIG. 3.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1의 전원제어장치의 구성을 회로로 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a power supply control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a circuit diagram showing the configuration of the power supply control device of FIG.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치는, 부하(L)로 접속되는 입력전원선(N,R_IN)의 일측단(R_IN)에 1차측이 직렬접속되며 설정된 입력전원을 공급하기 위한 소정의 권선비를 가지는 메인트랜스(MT), 상기 메인트랜스(MT)의 2차측에 접속되어 1차측을 통해 인가되는 입력전원의 전압 변화에 근거하여 변화치에 해당하는 전압을 보정하기 위한 다수의 자속 쇄교용 탭을 가지는 탭트랜스(TT), 상기 전압 변화치에 대응하여 다수개의 자속 쇄교용 탭을 상호 조합시키는 스위칭수단(ST), 계량기(C)에 연결된 누전차단기(CT)의 출력라인에 연결되어 누전 전류를 감지하여 출력하는 누전검출부(110), 상기 메인트랜스(MT)의 1차측에 접속되어 입력전압을 검출하는 입력전압검출부(120), 상기 메인트랜스(MT)의 2차측에 접속되어 출력전압을 검출하는 출력전압검출부(130), 상기 누전검출부(110)에서 출력되는 신호가 증폭되어 출력되도록 하는 증폭부(140), 상기 증폭부(140)에서 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환 출력하는 AD변환부(150), 상기 AD변환부(150)에서 출력되는 누설전류에 대응되는 누설전류 한계치 데이터 및 상승 누설 전류 데이터가 저장된 데이터입력부(160), 상기 누설전류 및 입출력 전압을 표시함과 동시에 콘트롤러(MC)의 제어신호에 따라 경고음이 발생되도록 하는 표시및경고음발생부(170), 부하(L)에 과전압이나 과전류가 공급될 때나 데이터입력부(160)에 시스템 테스트용 데이터가 입력되어 시스템을 테스트한 결과 오류가 발생하였을 때 또는 한계치 이상의 누설전류가 발생되었을때 콘트롤러(MC)의 제어신호에 따라 부하(L)에 공급되는 전원을 차단하는 라인스위칭부(180), 부하(L)의 동작 시간이 저장된 메모리 소자로 구성된 제어시간데이터저장부(210), 전원제어장치의 고유 데이터가 저장된 메모리로 구성된 번지저장부(220), 부하(L)의 동작을 위한 년, 월, 일에 해당되는 달력데이터 및 요일과 시간에 해당되는 시간데이터가 저장된 만년달력저장부(230), 콘트롤러(MC)에서 출력되는 데이터를 래치하여 어드레스 신호를 출력하는 래치부(240), 시스템을 테스트한 결과에 해당되는 데이터와 고유번호 및 달력데이터와 시간데이터를 외부 기기로 전송하는 인터페이스부(250), 상기 래치부(240)의 어드레스 신호를 완충하여 외부의 기기에 공급되도록 하거나 콘트롤러(MC)에서 출력되는 제어신호를 완충하여 출력되도록 하는 버퍼(260) 및 상기 AD변환부(150)에서 출력되는 누설전류에 해당된 데이터와 데이터입력부(160)에서 입력되어 설정된 누설전류 한계치 데이터 및 상승 누설전류 데이터를 비교판단하여 소정의 제어신호를 출력하고, 이와 동시에 입력전압검출부(120)와 출력전압검출부(130)에서 출력되는 데이터에 따라 복수개의 트리거 제어신호를 출력하여 항시 정격전압이 부하(L)에 공급되도록 하며, 이와 동시에 부하(L)의 동작을 설정된 시간에 따라 동작시키기 위하여 상기 구성부들을 전반적으로 제어하고 시스템의 작동 및 고장 유무를 체크하여 그 결과에 따른 데이터를 출력하는 콘트롤러(MC)를 포함한다. 1 and 2, in the power supply control apparatus according to the preferred embodiment of the present invention, the primary side is serially connected to one end (R_IN) of the input power line (N, R_IN) connected to the load (L) A main transformer MT having a predetermined turns ratio for supplying a set input power and a change value based on a voltage change of an input power source connected to a secondary side of the main transformer MT and applied through the primary side A tap transformer TT having a plurality of flux linkage taps for correcting a voltage, a switching means ST for mutually combining a plurality of flux linkage taps in response to the voltage change value, and an earth leakage breaker connected to the meter C An
상기 메인트랜스(MT)는, 부하(L)로 접속되는 입력전원선(N,R_IN)의 일측단(R_IN)에 1차측(X1,X2)이 직렬접속되며 설정된 입력전원을 공급하기 위한 소정의 권선비를 가지는 트랜스로, 1차와 2차의 극성이 승압 방향으로 설정되고, 탭트랜스(TT)의 1차측으로부터 인가될 전원단자가 2차측(Y1,Y2)으로 설정되며, 상기 2차측(Y1,Y2) 단자의 권선코일 전압 값이 탭트랜스(TT)의 최고 전압 값으로 설정되며, 콘트롤러(MC)의 트리거 제어신호에 따른 탭트랜스(TT)의 1차측 및 2차측의 조합에 따라 승압 및 강압이 제어된다.In the main transformer MT, a primary side X1, X2 is connected in series to one end R_IN of an input power line N, R_IN connected to a load L, and a predetermined power for supplying a set input power is provided. A transformer having a turns ratio, the polarity of the primary and secondary is set in the boosting direction, the power terminals to be applied from the primary side of the tap transformer TT are set to the secondary side (Y1, Y2), and the secondary side (Y1). Y2) The winding coil voltage value of the terminal is set to the highest voltage value of the tap transformer TT, and the voltage is increased according to the combination of the primary side and the secondary side of the tap transformer TT according to the trigger control signal of the controller MC. Step-down is controlled.
여기서, 상기 메인트랜스(MT)는, 1차측과 2차측이 1 대 14의 권선 비를 가지는 것이 좋다.Here, the main transformer MT, the primary side and the secondary side may have a winding ratio of 1 to 14.
상기 탭트랜스(TT)는, 상기 메인트랜스(MT)의 2차측에 접속되어 1차측을 통해 인가되는 입력전원의 전압 변화에 근거하여 변화치에 해당하는 전압을 보정하기 위한 다수의 자속 쇄교용 탭을 가지는 트랜스로서, 메인트랜스(MT)의 2차측 일단(Y1)에 접속되어 기준 전압을 제공하는 기준전압(CT)을 설정하고 상기 기준전압(CT)을 중심으로 승압방향으로 구성된 다수의 포지티브탭(P1,P2) 및 상기 기준전압(CT)을 중심으로 강압방향으로 구성된 다수의 네거티브탭(N1,N2,N3)을 형성하여 1차측 조합이 설정되고, 메인트랜스(MT)의 2차측 타단(Y2)과 접속되도록 구성된 다수의 매직탭(M1,M2,M3)을 형성하여 2차측 조합이 설정된다.The tap transformer TT may be connected to a secondary side of the main transformer MT and may include a plurality of magnetic flux linkage taps for correcting a voltage corresponding to a change value based on a voltage change of an input power applied through the primary side. The branch includes a plurality of positive taps connected to one end Y1 of the main transformer MT to set a reference voltage CT providing a reference voltage and configured in a boosting direction around the reference voltage CT. The primary side combination is set by forming a plurality of negative taps N1, N2, N3 configured in the step-down direction centering on P1, P2 and the reference voltage CT, and the second end of the main transformer MT (Y2). The secondary side combination is set by forming a plurality of magic taps M1, M2, M3 configured to be connected to the < RTI ID = 0.0 >
여기서, 상기 승압 방향 및 강압 방향의 의미를 구체적으로 설명하면, 메인트랜스(MT)의 2차측은 1차측으로부터 입력된 전압에 의해 유기되며 유기된 전압은 CT탭으로 인가된다. 여기서, 상기 CT탭으로 인가된 전압은 탭트랜스(TT)의 기준전압으로 설정된다. 한편, 탭트랜스(TT)의 2차측으로 구성되는 매직탭은 스위칭수단(ST)에 의해 포지티브탭 또는 네거티브탭과의 조합이 이루어지는데, 전류의 흐름으로 판단할 때, 포지티브 탭과 네거티브 탭은 상호 반대 방향의 전압이 인가된다. 예를 들면, 매직탭을 거쳐 포지티브탭 또는 포지티브탭을 거쳐 매직탭으로 전압이 인가될 경우, 매직탭 즉, 도면의 하측에서 상측으로 인가된 전압이 탭트랜스(TT)의 1차측 포지티브탭에서는 도면의 상측에서 하측으로 유기전압을 발생시켜 전압의 흐름이 반시계방향으로 설정되고, 이러한 전압 방향은 메인트랜스(MT)의 1차측으로 인가되는 입력전원의 전압을 승압시킨다.Herein, the meanings of the boosting and stepping down directions will be described in detail. The secondary side of the main transformer MT is induced by the voltage input from the primary side, and the induced voltage is applied to the CT tap. Here, the voltage applied to the CT tap is set as the reference voltage of the tap transformer TT. On the other hand, the magic tap composed of the secondary side of the tap transformer TT is combined with the positive tap or the negative tap by the switching means ST, and the positive tap and the negative tap mutually determine when the current flows. The voltage in the opposite direction is applied. For example, when a voltage is applied to the magic tap through the positive tap or the positive tap through the magic tap, that is, the voltage applied to the magic tap, that is, from the lower side to the upper side of the drawing, is shown in the primary side of the tap transformer TT. By generating an induced voltage from the upper side to the lower side, the flow of the voltage is set in the counterclockwise direction, and the voltage direction boosts the voltage of the input power applied to the primary side of the main transformer MT.
한편, 기준전압(CT)이 탭트랜스(TT)의 1차측 네거티브으로 인가될 경우, 네거티브탭으로 인가된 전압은 도면의 하향이며, 탭트랜스(TT)의 2차측 매직탭에서의 전압방향은 도면의 하향으로 성립되어 즉, 시계방향으로 전압의 흐름이 발생되고, 이러한 전압 방향은 메인트랜스(MT)의 1차측으로 인가되는 입력전원의 전압을 강압시킨다.On the other hand, when the reference voltage CT is applied to the primary side negative of the tap transformer TT, the voltage applied to the negative tap is downward in the drawing, and the voltage direction of the secondary magic tap of the tap transformer TT is shown in the figure. Ie, the voltage flows in a clockwise direction, and this voltage direction steps down the voltage of the input power applied to the primary side of the main transformer MT.
따라서 상기와 같은 구조를 토대로 기준전압(CT)이 인가되는 CT탭의 위치가 탭트랜스(TT)의 1차측 단자 중 어느 위치에 접속되느냐에 따라 승압의 범위 또는 강압의 범위가 결정될 수 있다.Accordingly, the range of step-up or step-down may be determined based on the position of the CT tap to which the reference voltage CT is applied is connected to the position of the primary terminal of the tap transformer TT based on the above structure.
상기와 같이, 탭트랜스(TT)의 1차측으로 구성되는 포지티브탭 및 네거티브탭과 조합되는 2차측의 매직탭은 조합방법에 따라, 탭트랜스(TT)의 1차 및 2차측으로 흐르는 전압의 방향이 변경되며, 이러한 전압방향은 메인트랜스(MT)의 2차측을 통해 1차측으로 영향을 끼치게 된다. 따라서 메인트랜스(MT)의 1차측으로 인가되는 입력전원의 전압과 순행하도록 탭트랜스(TT)의 전압방향이 결정될 경우 이를 승압방향이라 하며, 메인트랜스(MT)의 1차측으로 인가되는 입력전원의 전압과 역행하도록 탭트랜스(TT)의 전압방향이 결정될 경우 이를 강압방향이라 한다.As described above, the positive tap constituted by the primary side of the tap transformer TT and the magic tap of the secondary side combined with the negative tap are the directions of voltages flowing to the primary and secondary sides of the tap transformer TT according to the combination method. This voltage direction is changed and affects the primary side through the secondary side of the main transformer MT. Therefore, when the voltage direction of the tap transformer TT is determined to be in line with the voltage of the input power applied to the primary side of the main transformer MT, it is called a boosting direction, and the voltage of the input power applied to the primary side of the main transformer MT is determined. When the voltage direction of the tap transformer TT is determined to be inverse with the voltage, this is called the step-down direction.
따라서 메인트랜스(MT)의 1차측으로 입력전원의 전압이 공급되면 메인트랜스(MT)의 2차측은 상기 1차측으로 입력되는 전압과 반대방향으로 전압이 유기되고, 이때, 탭트랜스(TT)의 1차측의 포지티브탭과 2차측의 매직탭이 조합될 경우 탭트랜스(TT)의 전압 방향은 메인트랜스(MT)의 2차측으로 유기된 전압의 방향과 일치하여 승압이 이루어지게 된다.Therefore, when the voltage of the input power is supplied to the primary side of the main transformer MT, the secondary side of the main transformer MT is induced in a direction opposite to the voltage input to the primary side. In this case, the tap transformer TT When the positive tap on the primary side and the magic tap on the secondary side are combined, the voltage direction of the tap transformer TT is increased in accordance with the direction of the voltage induced to the secondary side of the main transformer MT.
여기서, 상기 메인트랜스(MT)는 1차와 2차의 극성이 승압방향으로 설정되고, 상기 탭트랜스(TT)의 1차측으로부터 인가될 전원단자를 2차측(Y1,Y2)으로 설정하며, 상기 2차측 단자의 권선코일 전압 값이 탭트랜스(TT)의 최고 전압 값으로 설정된다. 따라서 상기 콘트롤러(MC)의 승압 및 강압에 대하여 탭트랜스(TT)의 1차측 포지티브탭, 네거티브탭 및 2차측 매직탭의 조합이 제어될 수 있다.Here, in the main transformer MT, the polarity of the primary and the secondary is set in the boosting direction, and the power terminals to be applied from the primary side of the tap transformer TT are set to the secondary sides Y1 and Y2. The winding coil voltage value of the secondary terminal is set to the highest voltage value of the tap transformer TT. Therefore, the combination of the primary positive tap, the negative tap and the secondary magic tap of the tap transformer TT may be controlled with respect to the boosting and lowering of the controller MC.
상기 스위칭수단(ST)은, 상기 전압 변화치에 대응하여 다수개의 자속 쇄교용 탭 즉, 탭트랜스(TT)를 상호 조합시키기 위해 스위칭 동작되는 것으로, 승압 제어시 포지티브 오차 값에 해당된 번지의 무접점 소자를 스위칭(제로 크로스 소프트 스위칭) 제어하고 강압인 경우 네거티브 오차 값에 해당된 번지의 무접점 소자를 스위칭(제로 크로스 소프트 스위칭) 제어를 수행한다. 여기서, 상기 무접점 소자는 고전력 트랜지스터 또는 트라이악으로 구성된다.The switching means ST is operated to switch a plurality of magnetic flux linkage taps, that is, tap transformers TT, in correspondence with the voltage change value. The switching means ST has a contactless point corresponding to a positive error value during step-up control. The device is controlled by switching (zero cross soft switching), and in the case of step-down, switching (zero cross soft switching) control is performed on the contactless device of the address corresponding to the negative error value. Here, the contactless element is composed of a high power transistor or a triac.
한편, 상기 탭트랜스(TT)의 매직탭은, 메인트랜스(MT)의 권선비 * 전압변환기본값의 배수로 강압 방향의 직렬구조로 형성된다. 여기서, 상기 전압변환기본값은 전압을 변화시키기 위한 단위로서, 7V로 설정되었으며, 이러한 전압변환기본값을 기준으로 일정 배수로 설정된다. 그리고 설정전압은 강압방향으로 이루어지며, 매직탭을 구성하는 각 단자는 직렬로 이루어지며, 일례로, 상기 매직탭은, 각 단자별로 M1 = 0V, M2 = 28V, M3 = 56V의 설정전압을 가진다.Meanwhile, the magic tap of the tap transformer TT is formed in a series structure in the step-down direction as a multiple of the winding ratio * voltage conversion default value of the main transformer MT. Here, the default value of the voltage conversion is set to 7V as a unit for changing the voltage, it is set to a certain multiple on the basis of this voltage conversion default. And the set voltage is made in the step-down direction, each terminal constituting the magic tap is made in series, for example, the magic tap has a set voltage of M1 = 0V, M2 = 28V, M3 = 56V for each terminal .
또한, 상기 포지티브탭은, CT탭값 + 매직탭 설정차수의 값의 배수로 승압 방향의 직렬구조로 형성된다. 즉, 매직탭의 다수 단자 중 설정된 단자값과 CT값의 합산에 의해 포지티브탭을 결정함으로써, 승압해야할 전압이 설정되도록 한다. 이를 위해, 매직탭은 이미 설정된 전압 변화단위(설정 차수)에 대한 배수로 결정된다. 그리고, 이러한 탭 간의 결선 구조는 직렬구조로 승압이 이루어지며, 일례로 상기 포지티브탭은, 각 단자별로 P1 = 84V, P2 = 168V의 설정전압을 가진다.The positive tap is formed in a series structure in the boosting direction in multiples of the value of CT tap value + magic tap setting order. That is, the positive tap is determined by the sum of the set terminal value and the CT value among the plurality of terminals of the magic tap, so that the voltage to be boosted is set. For this purpose, the magic tap is determined as a multiple of the voltage change unit (set order) already set. The tapping structure between the taps is boosted in a series structure. For example, the positive taps have a set voltage of P1 = 84V and P2 = 168V for each terminal.
또한, 상기 네거티브탭은, CT탭값 - 매직탭 설정 차수의 값(등가값)의 배수로 강압 방향의 직렬구조로 형성된다. 여기서, 매직탭의 설정차수는 이미 전술한 바와 같이, 매직탭의 설정 차수에 대한 배수 값을 CT탭 값과의 감산을 통해 강압을 수행하며, 일례로 상기 네거티브탭은, 각 단자별로 N1 = 168V, N2 = 84V, N3 = 0V의 설정전압을 가진다.Further, the negative tap is formed in a series structure in the pressing direction in multiples of the value (equivalent value) of the CT tap value-the magic tap setting order. Here, as described above, the set order of the magic tap performs the step-down by subtracting the multiple value of the set value of the magic tap by the CT tap value. For example, the negative tap has N1 = 168 V for each terminal. , N2 = 84V, N3 = 0V.
상기 매직탭의 설정차수값을 구체적으로 설명하면, 먼저, 매직탭을 구성하는 각 단자는 승압 또는 강압을 할 수 있도록 전압변화를 유도하는 단위 전압이 설정되며, 이러한 단위전압을 설정차수값으로 정의한다. 상기 단위전압은 매직탭의 각 단자 간 권취되는 코일의 권취 수에 비례한다.In detail, the set order value of the magic tap is first described, and each terminal constituting the magic tap is set with a unit voltage for inducing a voltage change to increase or decrease the voltage, and define the unit voltage as the set order value. do. The unit voltage is proportional to the number of windings of the coil wound between each terminal of the magic tab.
상기 CT탭값은 메인트랜스(MT)의 1차측을 경유하는 입력전원의 전압에 의해 2차측의 Y1 단자로 유도되는 기준전압으로, 콘트롤러(MC)는 이러한 CT탭에서 검출된 전압을 토대로 강압 또는 승압을 결정한다. The CT tap value is a reference voltage induced to the Y1 terminal of the secondary side by the voltage of the input power supply via the primary side of the main transformer MT, and the controller MC steps down or boosts based on the voltage detected by the CT tap. Determine.
상기와 같이, 결정된 탭들의 전압값 중 CT탭 기준으로, 높은 전압값으로 결정된 포지티브탭들과 낮은 전압값으로 결정된 네거티브탭들이 각각 매직탭들과 순열로 연결되면 테브난 정리에 의해, 승압은 '(포지티브탭 각 값 + CT 값 + 매직탭 각 값) / 권선비 = 승압전압 변환 기본 값의 배수'로 정렬되고, 강압은 (네거티브탭 각 값 - CT 값 + 매직탭 각 값) / 권선비 = 강압전압 변환 기본 값의 배수'로 정렬된다. As described above, when the positive taps determined as the high voltage value and the negative taps determined as the low voltage value are connected to the magic taps in a permutation order based on the CT tap among the determined voltage values, the boost is' ( Positive Tap Angle Value + CT Value + Magic Tap Angle Value) / Winding Ratio = Step-up Voltage Conversion ', and Step Down is (Negative Tap Angle Value-CT Value + Magic Tap Angle Value) / Winding Ratio = Step-down Voltage Conversion Sorted by a multiple of the default value.
따라서 상기 콘트롤러(MC)는, 이와 같은 승압과 강압 제어를 위해 포지티브탭과 매직탭을 조합하는데, 먼저, 입력전압검출부(120)의 입력전압과 탭의 권취 코일 수에 대응하는 전압변환 기본값 및 출력전압을 설정하기 위한 전압을 입력받아 출력전압검출부(130)의 출력전압에 대한 전압 변화치를 토대로 스위칭수단(ST)을 조합 제어하여 승압 또는 강압 제어를 수행하는데, 예를 들면, 전압변화치를 인지한 후 현재 입력되는 전압이 200V인 경우에 있어서 24V를 승압해야 하는 경우에는 P2탭과 M3탭을 조합하고, 전압변화치를 인지한 후 현재 입력되는 전압이 230V인 경우에 있어서 7V를 강압해야 하는 경우에는 N1탭과 M3탭을 조합한다.Accordingly, the controller MC combines a positive tap and a magic tap for such step-up and step-down control. First, a voltage conversion default value and an output corresponding to the input voltage of the input voltage detector 120 and the number of coils of the tap are output. The step-up or step-down control is performed by controlling the switching means ST based on the voltage change value of the
이때, 상기 스위칭수단(ST)은, 상기 전압 변화치에 대응하여 다수개의 자속 쇄교용 탭 즉, 탭트랜스(TT)를 상호 조합시키기 위해 스위칭 동작되는 것으로, 탭트랜스(TT)의 각각의 탭에 직결된 복수개의 트라이악(T1-T6, 승압CT,강압CT)을 포함하는데, 상기 T1,T2,T3는 각각 M3,M2,M1에 직결되고, T4,T5,T6는 각각 N1,N2,N3 또는 P2,P1에 직결되며, 상기 승압CT와 강압CT는 각각 탭트랜스(TT)의 1차측과 메인트랜스(MT)의 2차측 사이에 직결된다.In this case, the switching means (ST) is a switching operation to combine a plurality of magnetic flux linkage taps, that is, tap transformers (TT) in response to the voltage change value, and is directly connected to each tap of the tap transformers (TT). And a plurality of triacs (T1-T6, stepped CT, stepped CT), wherein T1, T2 and T3 are directly connected to M3, M2 and M1, respectively, and T4, T5 and T6 are each N1, N2, N3 or Directly connected to P2 and P1, the step-up CT and step-down CT are directly connected between the primary side of the tap transformer TT and the secondary side of the main transformer MT, respectively.
따라서 상기 스위칭수단(ST)은, 상기 콘트롤러(MC)로부터 제공되는 트리거 제어신호에 따라 해당 트라이악이 구동되고 이때, 상기 동작되는 트라이악에 직결된 탭트랜스(TT)의 1차측과 2차측이 조합되어 승압 또는 강압이 이루어지게 된다.Therefore, the switching means ST, the triac is driven according to the trigger control signal provided from the controller (MC), and at this time, the primary side and the secondary side of the tap transformer TT directly connected to the operated triac In combination, a boost or step is achieved.
한편, 상기 스위칭수단(ST)은, 상기 콘트롤러(MC)에서 출력되는 복수개의 트리거 제어신호에 따라 각각 동작되는 포토센서를 통하여 탭트랜스(TT)에 유기된 고전압이 콘트롤러(MC) 등에 공급되지 않도록 해당 구성부들을 보호하는 과전류보호부(미도시)와, 상기 포토센서)들의 동작에 따라 스위칭되는 트랜지스터(미도시) 및 상기 트라이악을 보호하는 퓨즈와 고저항을 더 포함하는 것이 바람직하며, 더불어, 트라이악의 작동에 따라 권수가 가변되는 탭트랜스(TT)의 일측단에 연결되어 복수개의 트라이악 중 어느 하나가 파손되었을 때, 탭트랜스(TT)로부터 유기되는 일정치 이상의 전압을 콘트롤러(MC)에 공급하여 후술된 라인스위칭부(180)를 동작시키는 트라이악파손감지부(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직하다. On the other hand, the switching means ST is such that the high voltage induced in the tap transformer TT is not supplied to the controller MC through the photosensors respectively operated according to the plurality of trigger control signals output from the controller MC. It is preferable to further include an overcurrent protection unit (not shown) for protecting the corresponding components, a transistor (not shown) to be switched according to the operation of the photosensors, a fuse and a high resistance to protect the triac, The controller MC is connected to one end of the tap transformer TT in which the number of turns varies according to the operation of the triac, and when any one of the plurality of triacs is broken, a voltage higher than a predetermined value induced from the tap transformer TT is controlled. It is preferable to further include a triac damage detection unit (not shown) for supplying to operate the
또한, 상기 스위칭수단(ST)은, 인쇄회로기판 상에 일렬로 실장되는 다수의 트라이악으로부터 발생되는 열을 방출시키기 위해서 상기 인쇄회로기판의 상측에 설치되는 방열판(미도시)과, 상기 방열판에 일체로 연장되는 방열날개를 통하여 열로부터 스위칭 소자를 보호하는 것이 바람직하다. The switching means ST may further include a heat sink (not shown) installed above the printed circuit board to dissipate heat generated from a plurality of triacs mounted in a line on the printed circuit board, and the heat sink. It is desirable to protect the switching element from heat via a heat dissipation blade that extends integrally.
상기 누전검출부(110)는, 계량기(C)에 연결된 누전차단기(CT)의 출력라인에 연결되어 누전 전류를 감지하여 출력하며, 전단에, 서로 다른 값을 가지는 저항에 각각 직렬로 접속되고 병렬 상태로 전단에 연결된 다수의 스위치로 구성되는 누설전류발생기(F)를 더 포함한다.The ground
상기 입력전압검출부(120)는, 상기 메인트랜스(MT)의 1차측에 접속되어 입력전압을 검출하는 것으로, 부하(L)에 직렬접속되어 부하(L)에 공급되는 전압을 조절하는 메인트랜스(MT)의 1차측 전단에 소형 트랜스를 통해 연결되어 입력단에 입력되는 사용교류 전원의 전류와 전압을 각각 검출하여 증폭부를 통해 증폭한 후 콘트롤러(MC)에 제공한다.The input voltage detector 120 is connected to the primary side of the main transformer MT to detect an input voltage, and is connected to the load L in series to control a voltage supplied to the load L. It is connected to the primary front end of MT) through a small transformer and detects the current and voltage of the used AC power input to the input terminal, amplifies it through the amplifier and then provides it to the controller (MC).
출력전압검출부(130)는, 상기 메인트랜스(MT)의 2차측에 접속되어 출력전압을 검출하는 것으로, 메인트랜스(MT)의 1차측 후단에 소형 트랜스를 통해 연결되어 부하(L)에 공급되는 전압을 검출하여 증폭부를 통해 증폭한 후 콘트롤러(MC)에 제공한다.The
상기 증폭부(140)는 누전검출부(110)에서 출력되는 신호가 증폭되도록 연산증폭기와 가변저항 및 저항 등으로 구성되고, AD변환부(150)는 아날로그/디지털 변환기로 구성된다.The
상기 데이터입력부(160)는 상기 AD변환부(150)에서 출력되는 누설전류에 대응되는 누설전류 한계치 데이터 및 상승 누설 전류 데이터가 저장되기 위한 저장될 수 있는 메모리소자이고, 제어시간데이터저장부(210)는 부하(L)의 동작 시간이 저장된 메모리소자이며, 번지저장부(220)는 전원제어장치의 고유 데이터가 저장된 메모리소자이고, 만년달력저장부(230)는 부하(L)의 동작을 위한 년, 월, 일에 해당되는 달력데이터 및 요일과 시간에 해당되는 시간데이터가 저장된 메모리소자로 각각의 데이터를 콘트롤러(MC)에 제공하여, 콘트롤러(MC)의 해당 제어를 위한 제어신호를 발생시키는 연산에 이용되도록 한다.The
상기 표시및경고음발생부(170)는 상기 누설전류 및 입출력 전압을 표시함과 동시에 콘트롤러(MC)의 제어신호에 따라 경고음이 발생되도록 하는 부저나 LCD 등과 같은 표시장치를 포함한다.The display and
상기 라인스위칭부(180)는, 부하(L)와 메인트랜스(MT)의 1차측 후단에 구비되어 부하(L)에 과전압이나 과전류가 공급될 때나 데이터입력부(160)에 시스템 테스트용 데이터가 입력되어 시스템을 테스트한 결과 오류가 발생하였을 때 또는 한계치 이상의 누설전류가 발생되었을때 콘트롤러(MC)의 제어신호에 따라 부하(L)에 공급되는 전원을 차단하는 전자스위치를 포함한다. The
상기 래치부(240)는, 콘트롤러(MC)에서 출력되는 데이터를 래치하여 어드레스 신호를 출력하는 것으로, 래치소자인 복수개의 D형 플립플롭으로 구성된다.The
상기 인터페이스부(250)는 시스템을 테스트한 결과에 해당되는 데이터와 고유번호 및 달력데이터와 시간데이터를 외부 기기로 전송하는 인터페이스이고, 상기 버퍼(260)는 상기 래치부(240)의 어드레스 신호를 완충하여 외부의 기기에 공급되도록 하거나 콘트롤러(MC)에서 출력되는 제어신호를 완충하여 출력되도록 하는 완충기이다. The
상기 콘트롤러(MC)는, 상기 AD변환부(150)에서 출력되는 누설전류에 해당된 데이터와 데이터입력부(160)에서 입력되어 설정된 누설전류 한계치 데이터 및 상승 누설전류 데이터를 비교판단하여 소정의 제어신호를 출력함과 동시에 입력전압검출부(120)와 출력전압검출부(130)에서 출력되는 데이터에 따라 복수개의 트리거 제어신호를 출력하여 항시 정격전압이 부하(L)에 공급되도록 함과 동시에 부하(L)의 동작을 설정된 시간에 따라 동작시키기 위하여 상기 구성부들을 전반적으로 제어하고 시스템의 작동 및 고장 유무를 체크하여 그 결과에 따른 데이터를 출력한다.The controller MC compares the data corresponding to the leakage current output from the
또한, 과부하의 차단 전류값이 고정된 NFB(No Fuse Breaker)의 단점 즉, 전기의 과부하 및 합선 등에 대한 과전류 및 필요 이상의 전력 사용을 억제하기 위하여 사용 부하를 임의로 설정하여 필요한 전류값을 설정할 수 있다. In addition, a disadvantage of NFB (No Fuse Breaker) in which the overload breaking current value is fixed, that is, the necessary current value can be set by arbitrarily setting the use load in order to suppress the over current and the use of power more than necessary for overload and short circuit of electricity. .
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 동작에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the power supply control apparatus according to the preferred embodiment of the present invention with reference to the drawings will be described.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 전반적인 동작을 나타낸 제어흐름도이다. 또한, 도 4는 도 3의 전원제어장치에 있어서 과전압 검출 동작을 나타낸 제어흐름도이고, 도 5는 도 3의 전원제어장치에 있어서 전류 검출 동작을 나타낸 제어흐름도이며, 도 6은 도 3의 전원제어장치에 있어서 전압의 승압 및 강압 동작을 나타낸 제어흐름도이고, 도 7은 도 3의 전원제어장치에 있어서 출력전압 검출 및 정전압 유지 동작을 나타낸 제어흐름도이며, 도 8은 도 3의 전원제어장치에 있어서 누전 검출 동작을 나타낸 제어흐름도이다. 3 is a control flowchart showing the overall operation of the power supply control apparatus according to the preferred embodiment of the present invention. 4 is a control flowchart showing an overvoltage detection operation in the power supply control apparatus of FIG. 3, FIG. 5 is a control flowchart showing a current detection operation in the power supply control apparatus of FIG. 3, and FIG. 6 is a power supply control of FIG. 3. FIG. 7 is a control flowchart illustrating a voltage step-up and a step-down operation of the apparatus, and FIG. 7 is a control flowchart illustrating an output voltage detection and a constant voltage maintenance operation of the power supply control apparatus of FIG. 3. This is a control flowchart showing a short circuit detection operation.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 전반적인 동작을 설명하기로 한다.First, as shown in Figure 3, the overall operation of the power supply control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
먼저, 콘트롤러(MC)는, 초기화 된 상태에서(S10), 입력전압검출부(120)를 제어하여 메인트랜스(MT)의 입력되는 입력전압을 검출한 후(S11), 상기 입력전압을 미리 설정된 전압인 데이터입력부(160)의 설정전압인 245V와 비교판단한다(S12). 여기서, 상기 S12에서 판단결과 예를 들면, 245V 보다 입력전압이 크면, 콘트롤러(MC)는 라인스위칭부(180)를 제어하여 부하(L)에 공급되는 입력전압을 차단하거나 바이패스 시킨 후(S13), 이를 표시및경고음발생부(170)에 표시하며(S14), 이어서, 다시 입력전압을 설정전압과 비교판단한 후(S15), 큰 경우에는 S13으로 진행하고, 그렇지 않고 입력전압이 설정전압보다 작은 경우에는 S12단계로 진행한다.First, in the initialized state (S10), the controller MC controls the input voltage detector 120 to detect an input voltage input from the main transformer MT (S11), and then sets the input voltage to a preset voltage. A comparison with 245 V which is the set voltage of the
따라서 상기와 같은 과정을 통하여, 콘트롤러(MC)는 부하(L)에 과전압이 공급되는 경우 이를 사전에 차단하여 부하(L)를 보호할 수 있다. Therefore, through the above process, when the overvoltage is supplied to the load (L), the controller (MC) can protect the load (L) by blocking it in advance.
만약, 상기 S12에서 판단결과 예를 들면, 245V 보다 입력전압이 작으면, 콘트롤러(MC)는 계량기(C) 등으로부터 메인트랜스(MT)에 입력되는 입력전류를 검출한 후(S16), 상기 입력전류를 미리 설정된 전류인 데이터입력부(160)의 설정전류와 비교판단한다(S17). 여기서, 상기 S17에서 판단결과 입력전류가 설정전류보다 크면, 콘트롤러(MC)는 부하(L)에 공급되는 입력전류를 바이패스 시킨 후(S18), 이를 표시및경고음발생부(170)에 표시하며(S19), 이어서, 다시 입력전류를 설정전류와 비교판단한 후(S20), 큰 경우에는 S18로 진행하고, 그렇지 않고 입력전류가 설정전류보다 작은 경우에는 S12단계로 진행한다.If, as a result of the determination in S12, for example, the input voltage is less than 245V, the controller MC detects an input current input from the meter C to the main transformer MT (S16). The current is compared with the set current of the
따라서 상기와 같은 과정을 통하여, 콘트롤러(MC)는 부하(L)에 과전류가 공급되는 경우 이를 사전에 차단하여 부하(L)를 보호할 수 있다.Therefore, through the above process, the controller MC can protect the load (L) by blocking it in advance when the overcurrent is supplied to the load (L).
만약, 상기 S17단계에서 판단결과 입력전류가 설정전류보다 작으면, 콘트롤러(MC)는 출력전압검출부(130)를 제어하여 메인트랜스(MT)로부터 출력되는 출력전압을 검출한 후(S21), 상기 출력전압을 미리 설정된 전압인 데이터입력부(160)의 안정화전압과 비교판단한다(S22). 여기서, 상기 S22에서 판단결과 출력전압이 안정화전압에 대응되면, 콘트롤러(MC)는 안정화전압을 출력하고(S23), 그렇지 않으면, 안정화전압 즉, 일정한 전압이 출력되도록 탭트랜스(TT)의 1차측과 2차측의 조합번지를 인식하고(S24), 이에 대응된 트리거 제어신호를 발생시켜 스위칭수단(ST)의 해당 소자들을 동작시켜 해당 전압에 대응되도록 승압 또는 강압 동작을 제어하는 논리조합을 진행한 후(S25), 이어서, 다시 출력전압이 안정화전압에 대응되는지를 판단한다(S26). 상기 S26에서 판단결과 출력전압이 안정화전압에 대응되면, 콘트롤러(MC)는 S22단계로 진행하고, 그렇지 않으면, 스위칭수단(ST)의 해당 소자들의 동작에 이상이 있는지 여부를 판단한 후(S27), 상기 S27에서 판단결과 해당 소자들의 동작에 이상이 있으면 출력전압을 바이패스시키고(S28), 이를 표시및경고음발생부(170)에 표시하며(S29), 상기 S27에서 판단결과 해당 소자들의 동작에 이상이 없으면 상기 S22단계로 진행한다.If the input current is less than the set current as a result of the determination in step S17, the controller MC controls the
따라서 상기와 같은 과정을 통하여, 콘트롤러(MC)는 부하(L)에 항상 일정한 전압이 공급되도록 하여 부하(L)의 안정적인 동작을 가능하게 할 수 있다.Therefore, through the above process, the controller MC may enable a stable operation of the load L by always supplying a constant voltage to the load (L).
한편, 콘트롤러(MC)는, 상기 S23 이후, 전류사용량이 증가되었는지 여부 즉, 부하(L)의 개수가 증가되었는지 여부를 입력전압검출부(120)와 출력전압검출부(130)를 통해 판단하거나, 또는 제어시간데이터저장부(210)나 만년달력저장부(230) 등에 의해 프로그래밍된 부하(L)의 동작 조건 즉, 일조량이나 계절 등에 따라 동작 제어 시간 등의 변화에 의해 부하(L)가 보다 많은 전류를 사용하는지를 판단한 후(S30), 그렇지 않으면 S12로 진행한다. 여기서, 상기 S30에서 판단결과, 전류의 사용량이 증가되었으면, 콘트롤러(MC)는, 상기 출력전압을 미리 설정된 전압인 데이터입력부(160)의 부하(L)의 안정적인 동작에 필요한 기동전압과 비교판단한다(S31). 상기 S31에서 판단결과, 출력전압이 기동전압에 대응되면, 콘트롤러(MC)는 해당 기동전압을 출력한 후(S32), 이어서, 다시 기동전압출력 후 소정의 설정시간이 경과되었는지를 판단하여(S33), 소정의 설정시간이 경과되었으면 S12로 진행하고, 그렇지 않으면, S32로 진행한다. 한편, 상기 S31에서 판단결과, 출력전압이 기동전압에 대응되지 않으면, 콘트롤러(MC)는 출력전압이 기동전압에 대응되도록 탭트랜스(TT)의 1차측과 2차측의 조합번지를 인식하고(S34), 이에 대응된 트리거 제어신호를 발생시켜 스위칭수단(ST)의 해당 소자들을 동작시켜 해당 전압에 대응되도록 승압 또는 강압 동작을 제어하는 논리조합을 진행한다(S35).On the other hand, the controller MC determines whether the current use amount is increased after the step S23, that is, whether the number of loads L is increased through the input voltage detector 120 and the
따라서 상기와 같은 과정을 통하여, 콘트롤러(MC)는 부하(L)들의 다양한 동작조건이나 또는 부하(L)의 증가로 인하여 전류사용량이 증가하는 경우에도, 해당 부하(L)의 동작에 필요한 기동전압이 항상 일정하게 공급되도록 하여 부하(L)의 안정적인 동작을 가능하게 할 수 있다. Therefore, through the above process, the controller MC is required for the operation of the load (L), even if the current consumption increases due to various operating conditions of the load (L) or increase of the load (L) The constant supply of the load L may be possible at all times.
한편, 콘트롤러(MC)는, 누전검출부(110)를 제어하여 부하(L)에 연결된 입력전원선(N,R_IN)에서 발생하는 누전전류를 검출한 후(S36), 상기 누전전류를 미리 설정된 전류인 데이터입력부(160)의 누전전류와 비교판단한다(S37). 여기서, 상기 S37에서 판단결과 예를 들면, 누전전류가 설정전류인 임계누전전류보다 크거나 같으면, 콘트롤러(MC)는 라인스위칭부(180)를 제어하여 부하(L)에 공급되는 입력전압을 차단한 후(S38), 이를 표시및경고음발생부(170)에 표시한다(S39). 만약, 상기 S37에서 판단결과 누전전류가 설정전류인 임계누전전류보다 작으면 콘트롤러(MC)는 상기 S10 내지 S35의 과정을 수행한다.On the other hand, the controller MC controls the ground
따라서 상기와 같은 과정을 통하여, 콘트롤러(MC)는 입력전원선(N,R_IN)에서 누전전류의 발생시 부하(L)에 공급되는 전원을 차단하여 누전을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 누전검출부(110)의 던단에 설치된 누설전류발생기(F)를 통하여 스위치의 작동에 따라 서로 다른 누설전류를 발생시켜 전원제어장치가 설정된 한계치 임계누전전류에서 전원을 자동으로 차단하는 지를 테스트 하여, 특별한 장비를 이용하지 않고도 고장 유무를 체크할 수 있다.Therefore, through the above process, the controller MC can prevent a short circuit by cutting off the power supplied to the load L when a short circuit current is generated in the input power lines N and R_IN. Here, through the leakage current generator (F) installed in the dundan of the ground
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 과전압 검출 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, as shown in Figure 4, the overvoltage detection operation of the power supply control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in more detail as follows.
먼저, 콘트롤러(MC)는, 초기화 된 상태에서(S110), 입력전압검출부(120)를 제어하여 메인트랜스(MT)의 입력되는 입력전압을 검출하고(S111), 상기 입력전압을 AD변환부(150)를 통해 변환한 후(S112), 해당 메모리 즉, 데이터입력부(160) 등의 메모리 소자에 저장한다(S113). 이후, 콘트롤러(MC)는, 상기 입력전압을 미리 설정된 전압인 데이터입력부(160)의 설정전압인 245V와 비교판단한 후(S113), 과전압이 아닌 경우 전원제어장치가 지속적으로 동작되도록 하고(S115), 이어서, 표시및경고음발생부(170)에 입력전압을 표시한다(S116). 만약, 상기 판단결과 과전압인 경우, 콘트롤러(MC)는, 라인스위칭부(180)를 제어하여 부하(L)에 공급되는 입력전압을 차단하고(S117), 이를 표시및경고음발생부(170)에 표시하며(S118), 이어서, 경고음을 발생시킨 후(S119), S111로 진행한다.First, in the initialized state (S110), the controller MC controls the input voltage detector 120 to detect the input voltage of the main transformer MT (S111), and converts the input voltage into an AD converter ( After conversion through 150 (S112), the memory is stored in a memory device such as the data input unit 160 (S113). Thereafter, the controller MC compares the input voltage with a predetermined voltage of 245V of the
여기서, 상기 S110 내지 S119는 상기 S11 내지 S15에 대응되는 것으로, 상기와 같은 과정을 통하여 콘트롤러(MC)는 부하(L)에 과전압이 공급되는 경우 이를 사전에 차단하여 부하(L)를 보호할 수 있다.Here, the S110 to S119 corresponds to the S11 to S15, the controller MC through the above process when the overvoltage is supplied to the load (L) in advance to protect the load (L). have.
따라서 과부하의 차단 전류값이 고정된 NFB(No Fuse Breaker)의 단점 즉, 전기의 과부하 및 합선 등에 대한 과전류 및 필요 이상의 전력 사용을 억제하기 위하여 사용 부하를 임의로 설정하여 필요한 전류값을 설정할 수 있다. Therefore, a disadvantage of NFB (No Fuse Breaker) in which the cutoff current value of the overload is fixed, that is, the necessary current value can be set by arbitrarily setting the use load in order to suppress the overcurrent and the use of power more than necessary for overload and short circuit of electricity.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 전류 검출 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. On the other hand, as shown in Figure 5, the current detection operation of the power supply control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail as follows.
먼저, 콘트롤러(MC)는, 초기화 된 상태에서(S210), 입력전압검출부(120)와 출력전압검출부(130) 또는 계량기(C) 등으로부터 메인트랜스(MT)에 입력되는 입력전류를 검출하고(S211), 상기 입력전류를 AD변환부(150)를 통해 변환한 후(S212), 해당 메모리 즉, 데이터입력부(160) 등의 메모리 소자에 저장한다(S213). 이후, 콘트롤러(MC)는, 상기 입력전류를 최고전류와 비교판단 하는데(S214), 입력전류가 최고전류보다 큰 경우에는 최고전류값에 입력전류를 저장한 후(S215), 입력전류와 미리 설정된 전류인 데이터입력부(160)의 설정전류와 비교판단한다(S216). 여기서, 상기 S214에서 비교판단 결과 입력전류가 최고전류보다 이하의 값을 가지는 경우 콘트롤러(MC)는 S216으로 진행한다. 또한, 상기 S216에서 비교판단 결과, 입력전류가 설정전류 이하인 경우에는, 콘트롤러(MC)는, 전원제어장치가 지속적으로 동작되도록 하고(S217), 이어서, 표시및경고음발생부(170)에 입력전류를 표시한 후(S218), S211로 진행한다. 또한, 상기 S216에서 비교판단 결과, 입력전류가 설정전류보다 큰 경우에는, 콘트롤러(MC)는, 라인스위칭부(180)를 제어하여 부하(L)에 공급되는 입력전류를 바이패스시키고(S219), 이를 표시및경고음발생부(170)에 표시한 후(S220), S211로 진행한다.First, the controller MC detects an input current input to the main transformer MT from the input voltage detector 120 and the
여기서, 상기 S210 내지 S220은 상기 S16 내지 S20에 대응되는 것으로, 상기와 같은 과정을 통하여 콘트롤러(MC)는 부하(L)에 과전류가 공급되는 경우 이를 사전에 차단하여 부하(L)를 보호할 수 있다.Here, the S210 to S220 corresponds to the S16 to S20, the controller MC through the above process when the overcurrent is supplied to the load (L) can be blocked in advance to protect the load (L). have.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 전압의 승압 및 강압 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, as shown in Figure 6, the voltage step-up and step-down operation of the power control device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail as follows.
먼저, 콘트롤러(MC)는, 초기화 된 상태에서(S310), 입력전압검출부(120)를 제어하여 메인트랜스(MT)의 입력되는 입력전압을 검출하고(S311), 상기 입력전압을 미리 설정된 전압인 데이터입력부(160)의 설정전압과 비교판단한다(S312). 여기서, 상기 S312에서 비교판단 결과, 콘트롤러(MC)는, 입력전압과 설정전압이 같으면, 출력전압검출부(130)를 제어하여 메인트랜스(MT)로부터 출력되는 출력전압을 검출한다(S313). 또한, 콘트롤러(MC)는, 입력전압이 설정전압보다 작은 경우에는, 설정전압에 대응되는 승압이 이루어지도록 탭트랜스(TT)의 1차측과 2차측의 조합번지를 인식하고(S314), 이에 대응된 트리거 제어신호를 발생시켜 스위칭수단(ST)의 해당 소자들을 동작시켜 해당 전압에 대응되도록 승압 동작을 제어하는 논리조합을 진행한 후(S315), 상기 S313으로 진행한다. 또한, 콘트롤러(MC)는, 입력전압이 설정전압보다 큰 경우에는, 설정전압에 대응되는 강압이 이루어지도록 탭트랜스(TT)의 1차측과 2차측의 조합번지를 인식하고(S315), 이에 대응된 트리거 제어신호를 발생시켜 스위칭수단(ST)의 해당 소자들을 동작시켜 해당 전압에 대응되도록 강압 동작을 제어하는 논리조합을 진행한 후(S317), 상기 S313으로 진행한다. 한편, 콘트롤러(MC)는, 상기 S313 단계 이후에, 출력전압을 미리 설정된 전압인 데이터입력부(160)의 설정전압과 비교판단한다(S318). 여기서, 상기 S318에서 비교판단 결과, 콘트롤러(MC)는, 출력전압과 설정전압이 같으면, 출력전압검출부(130)를 제어하여 메인트랜스(MT)로부터 출력되는 출력전압을 검출한다(S319). 또한, 콘트롤러(MC)는, 출력전압이 설정전압보다 작은 경우에는, 설정전압에 대응되는 승압이 이루어지도록 탭트랜스(TT)의 1차측과 2차측의 조합번지를 인식하고(S320), 이에 대응된 트리거 제어신호를 발생시켜 스위칭수단(ST)의 해당 소자들을 동작시켜 해당 전압에 대응되도록 승압 동작을 제어하는 논리조합을 진행한 후(S321), 상기 S313으로 진행한다. 또한, 콘트롤러(MC)는, 출력전압이 설정전압보다 큰 경우에는, 설정전압에 대응되는 강압이 이루어지도록 탭트랜스(TT)의 1차측과 2차측의 조합번지를 인식하고(S322), 이에 대응된 트리거 제어신호를 발생시켜 스위칭수단(ST)의 해당 소자들을 동작시켜 해당 전압에 대응되도록 강압 동작을 제어하는 논리조합을 진행한 후(S323), 상기 S313으로 진행한다. First, in the initialized state (S310), the controller MC controls the input voltage detector 120 to detect the input voltage of the main transformer MT (S311), and the input voltage is a preset voltage. It is compared with the set voltage of the data input unit 160 (S312). Here, as a result of the comparison determination in S312, when the input voltage is equal to the set voltage, the controller MC controls the
여기서, 상기 S310 내지 S323은 상기 S21 내지 S29에 대응되는 것으로, 상기와 같은 과정을 통하여 콘트롤러(MC)는 부하(L)에 항상 일정한 전압이 공급되도록 하여 부하(L)의 안정적인 동작을 가능하게 할 수 있다.Here, the S310 to S323 corresponds to the S21 to S29, through the above process, the controller (MC) is to ensure a constant voltage is always supplied to the load (L) to enable a stable operation of the load (L). Can be.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 출력전압 검출 및 정전압 유지 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. On the other hand, as shown in Figure 7, the output voltage detection and constant voltage operation of the power supply control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in more detail as follows.
먼저, 콘트롤러(MC)는, 초기화 된 상태에서(S410), 출력전압검출부(130)를 제어하여 메인트랜스(MT)로부터 출력되는 출력전압을 검출하여(S411), 상기 출력전압을 AD변환부(150)를 통해 변환한 후(S412), 해당 메모리 즉, 데이터입력부(160) 등의 메모리 소자에 저장하고(S413), 이어서, 출력전압을 표시및경고음발생부(170)에 표시한다(S414). 이후, 콘트롤러(MC)는, 상기 출력전압을 미리 설정된 전압인 데이터입력부(160)의 설정전압과 비교판단 하는데(S415), 여기서, 출력전압이 설정전압에 대응되면, 현재의 출력전압이 그대로 부하(L)로 공급될 수 있도록 현재의 사용전압에 대응된 탭트랜스(TT)와 스위칭수단(ST)의 조합번지를 유지하고(S416), 출력전압이 설정전압 보다 큰 경우에는 설정전압에 대응된 강압이 이루어지도록 탭트랜스(TT)와 스위칭수단(ST)의 조합번지를 제어하여 강압이 이루어지도록 하며(S417), 출력전압이 설정전압 보다 작은 경우에는 설정전압에 대응된 승압이 이루어지도록 탭트랜스(TT)와 스위칭수단(ST)의 조합번지를 제어하여 승압이 이루어지도록 한다(S418).First, in the initialized state (S410), the controller MC controls the
여기서, 상기 S410 내지 S418은 상기 S30 내지 S35에 대응되는 것으로, 콘트롤러(MC)는 부하(L)들의 다양한 동작조건이나 또는 부하(L)의 증가로 인하여 전류사용량이 증가하는 경우에도, 해당 부하(L)의 동작에 필요한 기동전압이 항상 일정하게 공급되도록 하여 부하(L)의 안정적인 동작을 가능하게 할 수 있다. Here, the S410 to S418 corresponds to the S30 to S35, the controller MC, even if the current usage increases due to various operating conditions of the load (L) or increase of the load (L), the corresponding load ( It is possible to ensure a stable operation of the load (L) by constantly supplying the starting voltage required for the operation of L).
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원제어장치의 누전 검출 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. On the other hand, as shown in Figure 8, it will be described in more detail the ground fault detection operation of the power supply control apparatus according to an embodiment of the present invention.
먼저, 콘트롤러(MC)는, 초기화 된 상태에서(S510), 데이터입력부(160)를 제어하여 임계누전값과 한계누전값이 설정되도록 한 후(S511,S512), 누전검출부(110)를 제어하여 누전전류를 검출하고(S513), 이를 AD변환부(150)를 통해 변환하여(S514), 데이터입력부(160) 등과 같은 해당 메모리에 저장한다(S515). 이후, 콘트롤러(MC)는 상기 현재의 누전값과 미리 설정된 임계누전값을 비교판단 한 후(S516), 현누전값이 임계누전값 이상인 경우 현누전값과 한계누전값을 비교판단하며(S517), 상기 S517에서 현누전값이 한계누전값 이상이면, 라인스위칭부(180)를 제어하여 부하(L)에 공급되는 입력전압을 차단하고(S518), 이를 표시및경고음발생부(170)에 표시한 후(S519), 상기 S513으로 진행한다. 한편, 상기 S516과 S517에서 현누전값이 임계누전값 또는 한계누전값 보다 작은 경우에는, 콘트롤러(MC)는 전원제어장치의 지속적인 동작을 가능하고(S520), 현누전값을 표시및경고음발생부(170)에 표시한 후(S521), 상기 S513으로 진행한다.First, in the initialized state (S510), the controller (MC) controls the
여기서, 상기 S510 내지 S521은 상기 S36 내지 S40에 대응되는 것으로, 콘트롤러(MC)는 입력전원선(N,R_IN)에서 누전전류의 발생시 부하(L)에 공급되는 전원을 차단하여 누전을 방지할 수 있다. Here, the S510 to S521 corresponds to the S36 to S40, the controller MC can prevent a short circuit by cutting off the power supplied to the load (L) when a short circuit current occurs in the input power line (N, R_IN). have.
따라서 상술한 바와 같은 전원제어장치에 의하면, 전류코일에 입력되는 전압과 출력되는 전압을 검출 비교한 후 해당 트리거 신호를 발생시켜 자속쇄교에 의해 전류코일의 전압이 가변되도록 하여 부하에 공급되는 전압이 자동으로 승압 또는 강압 제어되어 미리 설정된 전압이 일정하게 출력되도록 하고 또한, 과부하의 차단 전류값이 고정된 NFB(No Fuse Breaker)의 단점 즉, 전기의 과부하 및 합선 등에 대한 과전류 및 필요 이상의 전력 사용을 억제하기 위하여 사용 부하를 임의로 설정하여 필요한 전류값을 설정할 수 있으며, 과부하나 누전 등과 같은 이상상태 발생시 전원을 차단하거나 정상상태 복귀시 일정시간 후 전원이 재투입되도록 할 수 있는, 전기 절약 및 안전 시스템(ESS)에 충족될 수 있다. Therefore, according to the above-described power supply control apparatus, after detecting and comparing the voltage input to the current coil and the output voltage, the corresponding trigger signal is generated to change the voltage of the current coil by the magnetic flux linkage so that the voltage supplied to the load is increased. Automatically boosts or lowers the voltage so that the preset voltage is constantly output, and the disadvantage of NFB (No Fuse Breaker) in which the overload breaking current value is fixed. In order to restrain the power, the necessary current value can be set by arbitrarily setting the used load, and the power saving and safety system can shut off the power when an abnormal condition such as an overload or a short circuit occurs, or allow the power to be turned on again after a certain time when returning to the normal state. (ESS) can be met.
또한, 전류코일에 입력되는 전압과 출력되는 전압의 동기를 검출하여 제로크로스에서 스위칭수단의 소자가 동작되도록 하여 스위칭 손실을 줄이고 소자의 소손을 방지하며 부하의 변동시에도 상기 동작들이 가능하도록 할 수 있다. In addition, by detecting the synchronization between the voltage input to the current coil and the output voltage to operate the device of the switching means at zero cross to reduce the switching loss, to prevent the burnout of the device and to allow the above operations even when the load changes. have.
또한, 미리 설정된 누설 전류가 일정치 이상이 되거나 누설 전류가 상승 임계치 이상이 되면 부하에 공급되는 전압을 자동으로 차단하여 인명을 보호할 수 있다.In addition, when the preset leakage current exceeds a predetermined value or the leakage current exceeds the rising threshold, it is possible to automatically cut off the voltage supplied to the load to protect human life.
상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the specific embodiments, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the invention is not to be determined by the embodiments described, but should be determined by equivalents of the claims and the claims.
Claims (4)
상기 메인트랜스(MT)는,
1차와 2차의 극성이 승압 방향으로 설정되고, 탭트랜스(TT)의 1차측으로부터 인가될 전원단자가 2차측(Y1,Y2)으로 설정되며, 상기 2차측(Y1,Y2) 단자의 권선코일 전압 값이 탭트랜스(TT)의 최고 전압 값으로 설정되고,
상기 탭트랜스(TT)는,
상기 메인트랜스(MT)의 2차측 일단(Y1)에 접속되어 기준 전압을 제공하는 기준전압(CT)을 설정하고 상기 기준전압(CT)을 중심으로 승압방향으로 구성된 다수의 포지티브탭(P1,P2) 및 상기 기준전압(CT)을 중심으로 강압방향으로 구성된 다수의 네거티브탭(N1,N2,N3)을 형성하여 1차측 조합이 설정되고, 메인트랜스(MT)의 2차측 타단(Y2)과 접속되도록 구성된 다수의 매직탭(M1,M2,M3)을 형성하여 2차측 조합이 설정되며,
상기 스위칭수단(ST)은,
상기 탭트랜스(TT)의 각각의 탭에 직결된 복수개의 트라이악(T1-T6, 승압CT,강압CT)을 포함하는데, 상기 T1,T2,T3는 각각 M3,M2,M1에 직결되고, T4,T5,T6는 각각 N1,N2,N3 또는 P2,P1에 직결되며, 상기 승압CT와 강압CT는 각각 탭트랜스(TT)의 1차측과 메인트랜스(MT)의 2차측 사이에 직결되고,
상기 탭트랜스(TT)의 매직탭은,
메인트랜스(MT)의 권선비 * 전압변환기본값의 배수로 강압 방향의 직렬구조로 형성되고,
상기 포지티브탭은,
CT탭값 + 매직탭 설정차수의 값의 배수로 승압 방향의 직렬구조로 형성되며,
상기 네거티브탭은,
CT탭값 - 매직탭 설정 차수의 값(등가값)의 배수로 강압 방향의 직렬구조로 형성되고,
상기 스위칭수단(ST)은,
상기 콘트롤러(MC)에서 출력되는 복수개의 트리거 제어신호에 따라 각각 동작되는 포토센서들을 통하여 탭트랜스(TT)에 유기된 고전압이 콘트롤러(MC)에 공급되지 않도록 해당 구성부들을 보호하는 과전류보호부(미도시), 상기 포토센서들의 동작에 따라 스위칭되는 트랜지스터(미도시) 및 상기 트라이악을 보호하는 퓨즈와 고저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원제어장치.A main transformer MT connected in series to one end R_IN of the input power lines N and R_IN connected to the load L and having a predetermined turns ratio for supplying a set input power; A tap transformer TT connected to a secondary side of the main transformer MT and having a plurality of magnetic flux linkage taps for correcting a voltage corresponding to the change value based on a voltage change of an input power applied through the primary side; Switching means (ST) for mutually combining a plurality of magnetic flux linkage taps corresponding to the voltage change value; A ground fault detector 110 connected to an output line of the ground fault breaker CT connected to the meter C to detect and output a ground fault current; An input voltage detector 120 connected to a primary side of the main transformer MT to detect an input voltage; An output voltage detector 130 connected to a secondary side of the main transformer MT to detect an output voltage; An amplifier 140 for amplifying and outputting the signal output from the ground fault detector 110; An AD converter 150 converting and outputting the signal amplified by the amplifier 140 into a digital signal; A data input unit 160 storing leakage current limit data and rising leakage current data corresponding to the leakage current output from the AD converter 150; A display and warning sound generating unit 170 which displays the leakage current and the input / output voltage and simultaneously generates a warning sound according to a control signal of a controller MC; Control of the controller MC when an overvoltage or overcurrent is supplied to the load L or when a system test data is input to the data input unit 160 to test the system and an error occurs or a leakage current exceeding a threshold is generated. A line switching unit 180 to cut off power supplied to the load L according to the signal; A control time data storage unit 210 configured of a memory device in which an operating time of the load L is stored; Address storage unit 220 consisting of a memory for storing the unique data of the power control device; A year-end calendar storage unit 230 for storing calendar data corresponding to year, month, and day and time data corresponding to day and time for the operation of the load L; A latch unit 240 for latching data output from the controller MC and outputting an address signal; An interface unit 250 for transmitting data corresponding to a result of the system test, a unique number, calendar data, and time data to an external device; A buffer 260 that buffers the address signal of the latch unit 240 to be supplied to an external device or buffers and outputs a control signal output from the controller MC; And comparing the data corresponding to the leakage current output from the AD converter 150 with the leakage current limit data and the rising leakage current data set and input from the data input unit 160 to output a predetermined control signal, and simultaneously Output a plurality of trigger control signals according to the data output from the input voltage detector 120 and the output voltage detector 130 so that the rated voltage is always supplied to the load (L), and at the same time the operation of the load (L) is set It includes a controller (MC) for overall control of the components (110 to 180 and 210 to 260) to operate over time, check the operation and failure of the system and output the data according to the result,
The main transformer (MT),
The polarity of the primary and secondary is set in the boosting direction, the power terminals to be applied from the primary side of the tap transformer TT are set to the secondary side (Y1, Y2), and the windings of the secondary (Y1, Y2) terminals. The coil voltage value is set to the highest voltage value of the tap transformer (TT),
The tap transformer TT is,
A plurality of positive taps P1 and P2 connected to one end Y1 of the main transformer MT to set a reference voltage CT providing a reference voltage and configured in a boosting direction around the reference voltage CT; ) And a plurality of negative taps (N1, N2, N3) formed in the step-down direction centered on the reference voltage (CT) to form a primary side combination, and are connected to the second end (Y2) of the main transformer (MT). The secondary side combination is set by forming a plurality of magic taps (M1, M2, M3) configured to be,
The switching means (ST),
It includes a plurality of triacs (T1-T6, stepped CT, stepped CT) directly connected to each tap of the tap transformer (TT), the T1, T2, T3 are directly connected to M3, M2, M1, T4 , T5, T6 is directly connected to N1, N2, N3 or P2, P1, respectively, the step-up CT and step-down CT are directly connected between the primary side of the tap transformer (TT) and the secondary side of the main transformer (MT),
Magic tap of the tap transformer (TT),
Winding ratio of the main transformer (MT) * It is formed in a series structure in the step-down direction in multiples of the default voltage conversion,
The positive tab is
It is a multiple of CT tap value + Magic tap setting order and is formed in a series structure in the boosting direction.
The negative tap,
CT tap value-It is formed in a serial structure in the step-down direction in multiples of the value (equivalent value) of the magic tap setting order.
The switching means (ST),
An overcurrent protection unit for protecting the corresponding components such that the high voltage induced in the tap transformer TT is not supplied to the controller MC through the photosensors respectively operated according to a plurality of trigger control signals output from the controller MC; Not shown), a transistor (not shown) switched according to the operation of the photosensors, and a fuse and a high resistance to protect the triac.
트라이악의 작동에 따라 권수가 가변되는 탭트랜스(TT)의 일측단에 연결되어 복수개의 트라이악 중 어느 하나가 파손되었을 때, 탭트랜스(TT)로부터 유기되는 일정치 이상의 전압을 콘트롤러(MC)에 공급하여 라인스위칭부(180)를 동작시키는 트라이악파손감지부(미도시)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원제어장치.The method of claim 1, wherein the switching means (ST),
When one of the plurality of triacs is damaged by being connected to one end of the tap transformer TT in which the number of turns varies according to the operation of the triac, a voltage higher than a predetermined value induced from the tap transformer TT is transmitted to the controller MC. The power supply control device further comprises a triac damage detection unit (not shown) to supply the line switching unit 180 to operate.
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JP2003530803A (en) * | 2000-04-06 | 2003-10-14 | リー、ヂャン、ホン | Power supply control apparatus and method |
KR100797054B1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-01-22 | 주식회사 경영일렉텍 | Transformation circuit for auto controlling voltage |
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