KR0125888Y1

KR0125888Y1 - Charging control circuit

Info

Publication number: KR0125888Y1
Application number: KR2019930017409U
Authority: KR
Inventors: 조상환
Original assignee: 성기설; 엘지산전주식회사
Priority date: 1993-09-02
Filing date: 1993-09-02
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR950010284U

Abstract

본 고안은 컨버터(converter)의 평활 정류시 초기충전 제어에 관한 것으로, 일반적인 종래의 초기충전 제어회로는 전원의 투입차단의 반복동작마다 초기충전저항을 통하여 충전하기 때문에 초기충전저항의 발열 및 용량에 따라 전원투입 차단의 반복 빈도에 제한이 있으며 별도의 저항소손 및 마그네틱 콘텍트 스위치의 접점동작 감시등의 부가회로를 필요로 한다.The present invention relates to initial charge control during smooth rectification of a converter. In general, the conventional initial charge control circuit charges through the initial charge resistance for every repetitive operation of turning on and off the power supply. Therefore, there is a limit on the repetition frequency of power supply cutoff and requires additional circuits such as monitoring the resistance operation and contact operation of magnetic contact switch.

그리고, 무접점 사이리스터를 채용한 경우, 회로의 신뢰성은 향상시킬 수 있으나 사이리스터 구동용 전원이 필요한 점등, 상기 제1도의 문제점을 여전히 안고 있다.In the case of employing a contactless thyristor, the reliability of the circuit can be improved, but the problem of FIG.

또한, 회로전류가 10A 이상인 경우 유니트의 구성시 발열 및 저항의 취부에도 어려움이 많고 마그네틱 콘텍트 스위치의 부피가 커지는 문제가 있다.In addition, when the circuit current is 10A or more, there is a problem in that heat generation and resistance mounting in the configuration of the unit have a lot of problems, and the volume of the magnetic contact switch becomes large.

본 고안은 종래 기술의 문제점인 초기충전저항의 사용에 따른 문제점 및 회로전류가 10A 이상의 경우 회로구현시 부피가 커지는 등의 문제를 해소한 새로운 방식의 초기충전을 위한 제어회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention is to provide a control circuit for the initial charging of a new method that solves the problems caused by the use of the initial charging resistor, which is a problem of the prior art, and the problem of increasing the volume when implementing the circuit when the circuit current is 10 A or more. do.

Description

Initial charge control circuit

제1도 및 제2도는 종래의 초기충전 제어회로도.1 and 2 is a conventional initial charge control circuit diagram.

제2도는 본 고안의 초기충전 제어회로도.2 is an initial charge control circuit diagram of the present invention.

제3도는 본 고안의 동작에 따른 각부 파형도.3 is a waveform diagram of each part according to the operation of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

50 : 혼합정류부 60 : 결상검출부50: mixed rectifier 60: phase detection unit

70 : 2상 트리거부 80 : 듀티제어부70: two-phase trigger unit 80: duty control unit

본 고안은 컨버터(converter)의 평활 정류시 초기충전 제어에 관한 것으로, 특히 혼합 사이리스터(Thyrister) 정류방식의 컨버터에 적당하도록 한 초기충전 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to initial charge control during smooth rectification of a converter, and more particularly, to an initial charge control circuit suitable for a converter of a mixed thyrister rectification method.

전력변환기의 대부분은 단상, 또는 3상의 입력전압을 정류하여 평활 콘덴서에 의한 정류된 평활직류전압을 만들고 이 직류전압을 원하는 방식으로 변환하도록 되어 있다.Most of the power converter is to rectify the input voltage of the single-phase or three-phase to make the rectified smooth DC voltage by the smoothing capacitor, and to convert this DC voltage in a desired manner.

상기의 방식에서 평활콘덴서는 전원투입 초기에 충전전압이 0이고 전원투입과 함께 입력전압이 정류 다이오드를 거쳐 평활콘덴서 양단에 모두 가해지게 되어 평활콘덴서의 등가직렬 저항에 의해서만 제한되는 큰 초기 충전전류가 흐르게 되어 평활콘덴서의 수명에 심각한 영향을 주게 된다.In the above scheme, the smoothing capacitor has a zero initial charging voltage and a large initial charging current limited only by the equivalent series resistance of the smoothing capacitor, as the input voltage is applied to both ends of the smoothing capacitor through the rectifier diode. This will seriously affect the life of the smoothing capacitor.

제1도는 종래 초기충전회로의 예로서 3상의 AC전원입력(R,S,T)을 3상 정류 다이오드 브릿지(1)로 접속하고, 초기충전저항(R1)과 마그네틱 콘텍트 스위치(SW1)가 병력 접속되어 3상 정류 다이오드 브릿지(1)의 (+)DC출력단자에 접속되고 다른 한쪽은 평활콘덴서(C1)와 방전저항(R2)의 병렬회로로 연결된다.1 shows an example of a conventional initial charging circuit, in which three-phase AC power inputs R, S, and T are connected to a three-phase rectifier diode bridge 1, and an initial charging resistor R1 and a magnetic contact switch SW1 are connected together. It is connected to the (+) DC output terminal of the three-phase rectifier diode bridge (1), and the other side is connected by a parallel circuit of the smoothing capacitor (C1) and the discharge resistor (R2).

평활콘덴서(C1)의 (-)단자는 3상 정류 다이오드 브릿지(1)의 (-)DC 출력단자에 접속된다.The negative terminal of the smoothing capacitor C1 is connected to the negative DC output terminal of the three-phase rectifier diode bridge 1.

제2도는 종래 초기충전회로의 또 다른 실시예로서 제1도의 마그네틱 콘텍트 스위치(SW1) 대신에 사이리스터(Thyrister : 4)를 사용한 예이다.FIG. 2 is an example of using a thyrister (4) instead of the magnetic contact switch SW1 of FIG. 1 as another embodiment of the conventional initial charging circuit.

제1도에서 AC전원입력(R,S,T)이 투입되면 3상 정류 다이오드 브릿지(1)에 의해 정류되어 3상 정류 다이오드 브릿지(1)-초기충전저항(R1)-평활콘덴서(C1)로 구성되는 D-R-C충전회로에 의해 서서히 충전되고, 평활콘덴서(C1)의 충전이 원하는 전압 이상으로 된 후 마그네틱 콘텍트 스위치(SW1)를 단락시켜 3상 정류 다이오드 브릿지(1)-마그네틱 콘텍트 스위치(SW1)-평활콘덴서(C1)로 구성되는 정상회로로 복귀시킨다.In FIG. 1, when the AC power inputs R, S, and T are inputted, they are rectified by the three-phase rectifier diode bridge 1, and the three-phase rectifier diode bridge 1, the initial charge resistance R1, and the smoothing capacitor C1. It is gradually charged by the DRC charging circuit which is composed of and the charge of the smoothing capacitor C1 becomes higher than the desired voltage, and then the magnetic contact switch SW1 is short-circuited to establish a three-phase rectifier diode bridge (1) -magnetic contact switch (SW1). Return to the normal circuit composed of the smoothing capacitor C1.

제2도는 상기 제1도의 동작과 동일하며 마그네틱 콘텍트 스위치(SW1)로 초기충전저항(R1)을 단락시키는 대신 사이리스터(Thyrister : 4)에 의해 단락회로를 구성하고 있다.FIG. 2 is the same as the operation of FIG. 1, and instead of shorting the initial charge resistor R1 with the magnetic contact switch SW1, a short circuit is formed by a thyrister (4).

제1도의 경우 전원의 투입 차단의 반복동작마다 초기충전저항(R1)을 통하여 충전하기 때문에 초기충전저항(R1)의 발열 및 용량에 따라 전원투입 차단의 반복 빈도에 제한이 있으며, 별도의 저항소손 및 마그네틱 콘텍트 스위치(SW1)의 접점동작 감시등의 부가회로를 필요로 한다.In the case of FIG. 1, since the initial charging resistor R1 is charged for every repetitive operation of turning on and off the power supply, the repetition frequency of the power supply blocking is limited according to the heat and capacity of the initial charging resistor R1. And an additional circuit such as monitoring of contact operation of the magnetic contact switch SW1.

제2도의 경우 무접점 사이리스터(4)의 채용으로 회로의 신뢰성은 향상시킬 수 있으나, 사이리스터(4) 구동용 전원이 필요한 점등, 상기 제1도의 문제점을 여전히 안고 있다.In the case of FIG. 2, the reliability of the circuit can be improved by employing the contactless thyristor 4, but the problem of FIG.

또한 회로전류가 10A 이상인 경우 유니트의 구성시 발열 및 저항의 취부에도 어려움이 많고 마그네틱 콘텍트 스위치의 부피가 커지는 문제가 있다.In addition, when the circuit current is 10A or more, there is a problem in that heat generation and resistance installation are difficult when the unit is configured, and the volume of the magnetic contact switch becomes large.

본 고안은 초기충전저항 및 접점에 의한 초기충전전류의 억제방식에서 접점동작의 신뢰성 보장이 문제가 되어 저항의 소손 및 연관된 다른 회로에의 사고파급에 따른 신뢰성 저하문제를 해결하는 것으로, 3개의 RCR과 3개의 다이오드로 구성된 SCR-Diode 혼합모듈을 사용하고, 상기 혼합 모듈을 구동제어하는 일련의 초기충전 제어회로를 제안하여 무접점의 향상된 회로신뢰성을 제공한다.The present invention solves the problem of reliability deterioration due to the loss of resistance and the accident propagation to other circuits, which is a problem of ensuring the reliability of contact operation in the initial charging resistance and the method of suppressing the initial charging current by the contact. And an SCR-Diode mixing module composed of three diodes and a series of initial charge control circuits for driving control of the mixing module, thereby providing improved contact reliability.

제3도는 본 고안에 따른 초기충전 제어회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 3상의 전원입력(R, S, T)은 3개의 SCR(G1, G2, G3)과 3개의 다이오드(D1, D2, D3) 및 방전저항(3)과 평활콘덴서(2)로 병렬접속되어 구성되는 혼합정류부(50)와, AC입력 T상이 포토커플러(4)(5)의 다이오드로 입력되고 그 출력단이 게이트(14,17)로 입력되며, 상기 게이트(14)의 출력단이 저항(15)과 콘덴서(16)를 거쳐 상기 게이트(17)의 입력단에 접속된다.3 is an initial charge control circuit diagram according to the present invention, as shown in the three-phase power input (R, S, T) is three SCRs (G1, G2, G3) and three diodes (D1, D2, D3) ) And a mixed rectifier 50 which is connected in parallel with the discharge resistor 3 and the smoothing capacitor 2, and the AC input T phase is input to the diode of the photocoupler 4, 5, and the output terminal thereof is the gate 14, 17), the output terminal of the gate 14 is connected to the input terminal of the gate 17 via a resistor 15 and a capacitor 16.

그리고, 상기 포토커플러(4,5)의 출력단이 다이오드(6)(8)와 저항(7)(9) 및 콘덴서(10)에 접속되어 결상검출부(60)를 구성한다.The output terminals of the photocouplers 4 and 5 are connected to the diodes 6 and 8, the resistors 7 and 9, and the condenser 10 to form an image detection unit 60.

그리고, 상기 결상검출부(60)의 출력단은 기준신호(V_ref)와 비교하기 위해 비교기(11)의 (+)단자로 접속되고, 상기 비교기(11)의 출력과 충전레벨검출기(22)의 출력인 PG신호가 게이트(12)로 입력되고, 그 출력이 발진기(21)의 출력과 게이트(13)로 입력되며, 상기 게이트(13)의 출력은 구동펄스로서 각각 게이트(19)를 통해 펄스트랜지스(25)로 입력됨으로써 2상 트리거부(70)를 구성한다.The output terminal of the imaging detector 60 is connected to the positive terminal of the comparator 11 for comparison with the reference signal V _ref , and the output of the comparator 11 and the output of the charge level detector 22. The PG signal is input to the gate 12, and the output thereof is input to the output of the oscillator 21 and the gate 13, and the output of the gate 13 is a driving pulse through the gate 19 as a driving pulse. The two-phase trigger unit 70 is configured by being input to the branch 25.

한편, 상기 결상검출부(60)의 출력을 톱니파 발생회로(23)로, 게이트(14)의 출력은 펄스적분기(24)로 각각 입력하고, 톱니파 발생회로(23)와 펄스적분기(24)의 출력을 각각 비교기(18) (-)와 (+)단자로 입력하며, 비교기(18)의 출력을 게이트(20)를 통해 펄스트랜스부(26)로 입력함으로써 듀티제어부(80)를 구성한다.On the other hand, the output of the imaging detection unit 60 is input to the sawtooth wave generating circuit 23, the output of the gate 14 to the pulse integrator 24, respectively, and the output of the sawtooth wave generating circuit 23 and the pulse integrator 24 Are input to the comparator 18 (-) and (+) terminals, respectively, and the duty controller 80 is configured by inputting the output of the comparator 18 to the pulse transformer 26 through the gate 20.

상기와 같이 구성한 본 발명의 초기충전 제어회로에 대하여 그 작용과 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the initial charge control circuit of the present invention configured as described above in detail as follows.

제3도에서 3상 입력전원의 T상이 R상 및 S상에 대하여 전위가 높을 때 포토커플러(4)(5)는 로직 L가 되고 상기 출력은 결선-오아(Wired-OR)신호, 즉 제4도의 (a)와 같은 신호가 발생한다.In FIG. 3, when the T phase of the three-phase input power source has a high potential with respect to the R phase and the S phase, the photocouplers 4 and 5 become logic L and the output is a wired-OR signal, i.e. The signal as shown in (a) of FIG. 4 occurs.

상기 Wired-OR신호는 낸드게이트(14)(17) 및 R-C로 구성된 지연회로에 의해 상기 T상의 전위가 낮아지는 시점에서 펄스를 발생한다.(제4도 (b) 참조)The Wired-OR signal generates a pulse when the potential of the T phase is lowered by a delay circuit composed of NAND gates 14 and 17 and R-C (see FIG. 4 (b)).

상기 펄스신호는 톱니파 발생회로(23)로 입력되어 제4도 (c)와 같이 입력전원과 같은 주파수의 톱니파를 발생시키고 낸드게이트(14)의 출력파형을 적분한 펄스적분기(24)의 출력 ⓓ를 비교기(18)에 의해 비교한다. 상기 펄스적분기(24)의 입력파형은 정상 입력시 듀티(Duty)비가 1/3인 펄스로서, 이 펄스파형의 적분은 전원입력초기의 OV에서 60사이클의 전원입력에서 10V의 출력을 낸다.The pulse signal Is input to the sawtooth wave generator circuit 23, generates sawtooth waves of the same frequency as the input power supply as shown in FIG. By 18). The input waveform of the pulse integrator 24 is a pulse having a duty ratio of 1/3 in a normal input, and the integration of the pulse waveform produces an output of 10 V at a power input of 60 cycles at the initial stage of the power input.

상기 두 신호를 비교한 비교기(18)의 출력 ⓔ는 제4도 (e)와 같고, 점진적으로 출력의 듀티가 증가하여 입력전원전압이 60사이클 이상에서 H로 유지된다.The output ⓔ of the comparator 18 comparing the two signals is as shown in FIG. 4 (e), and the duty of the output is gradually increased to maintain the input power supply voltage at H over 60 cycles.

한편, 상기 Wired-OR신호는 다이오드(6,8), 저항(7,9), 캐패시터(10)로 구성된 타이밍회로에 의해, 입력펄스의 듀티에 따라 비교기(11)의 일측에 인가하는 출력 평균전압이 변화하게 된다.Meanwhile, the Wired-OR signal Is an input pulse by a timing circuit composed of diodes 6 and 8, resistors 7 and 9, and capacitor 10 The output average voltage applied to one side of the comparator 11 changes according to the duty of.

즉, 3상 입력라인이 정상이면 Wired-OR의 출력펄스의 듀티는 1/3이고, R상 혹은 S상이 결상이면 Wired-OR의 출력펄스의 듀티는 2/3이고, T상 혹은 3상 모두 결상이면 Wired-OR의 출력펄스의 듀티는 1이다.In other words, if the three-phase input line is normal, the duty of the output pulse of Wired-OR is 1/3, and if the R-phase or S-phase is missing, the duty of the output pulse of Wired-OR is 2/3, and both T-phase or 3-phase If it is open, the duty of output pulse of Wired-OR is 1.

상기 듀티의 변화를 비교기(11)에 의해 검출하고 혼합정류부(50)의 평활콘덴서(2)의 양단의 충전레벨을 검출하여 일정전압 이상일 때 H를 출력하는 충전레벨검출기(22)의 출력(PG)과 낸드조합하여 3상 입력전원(R,S,T의 결상을 검출한다.The output PG of the charge level detector 22 which detects the change of duty by the comparator 11 and detects the charge level of both ends of the smoothing capacitor 2 of the mixing rectifier 50 and outputs H when the voltage is equal to or higher than a predetermined voltage. ) And the NAND combination to detect the phase of 3-phase input power supply (R, S, T).

이 결상검출신호 NC는 게이트(13)를 통하여 발진기(21)의 펄스스트링 출력을 보낼 것인가 아닌가를 결정한다.This phase detection signal NC determines whether or not to transmit the pulse string output of the oscillator 21 through the gate 13.

게이트(13)에 의해 통과된 펄스 스트링은 비교기(18)의 출력 ⓔ과 낸드(20)되어 펄스트랜지스(26)를 구동하여 혼합정류부(50)의 T상 SCR(G3)를 점진적으로 트리거한다.The pulse string passed by the gate 13 is NAND 20 and the output ⓔ of the comparator 18 to drive the pulse transistor 26 to gradually trigger the T-phase SCR (G3) of the mixed rectifier 50. .

한편 T상의 점진적인 트리거 동작으로 평활콘덴서(2)의 전압이 조금씩 상승하여 일정레벨 이상이 되면 충전레벨검출기(22)의 출력신호(PG)가 H가 되면 게이트(19)를 통하여 펄스트랜스부(25)를 구동하여 혼합정류부(50)의 R상 및 S상 SCR(G1,G2)을 모두 구동하여 완전한 3상 다이오드 동작이 되게 한다.On the other hand, when the voltage of the smoothing capacitor 2 rises little by little due to the gradual triggering operation of the T phase, when the output signal PG of the charge level detector 22 becomes H, the pulse translator 25 is passed through the gate 19. ) To drive both the R-phase and S-phase SCRs (G1, G2) of the mixed rectifier 50 to achieve a complete three-phase diode operation.

이상에서와 같이 본 고안은 초기충전 제어회로에서 무접점의 향상된 회로를 제공하는 효과를 준다.As described above, the present invention has an effect of providing an improved contactless circuit in the initial charge control circuit.

Claims

A mixed rectifier for rectifying the three-phase input voltage (R, S, T) to generate a rectified smooth DC voltage by the smoothing capacitor (2), and comparing the value of the input T phase with the input R and S phases. (4) Generate a pulser having a duty of 1/3 of the input power supply voltage (R, S, T) cycle by logical combination, and generate a timing signal from the pulse to form phase and input state on the input power supply. An output voltage of the phase detection unit 60 and an output signal of the phase detection unit 60 and the output signal of the phase detection unit 60 are determined by a comparator 11. Compared with, determine the input state and logically combine the decision signal with the charge level detector 22 to detect the open state after a certain level of charge level, and the output of the mixed rectifier 50 is above a certain level. Phase triggers the other two phases (R, S) of the The duty cycle of T phase is compared by comparing the reject 70 and the integrated signal of the sawtooth signal generated during one cycle of the input signal with the output of the imaging detector 60 and the output of the photocouplers 4 and 5. Initial charge control circuit, characterized in that consisting of a gradually increasing the duty control unit 80.