정류기 기술자료
정류기란?
한 방향으로만 전류를 통과시키는 기능(판작용)을 가진 소자(素子). 주로 교류전원에서 직류전원을 얻기 위하여 사용된다. 정류기는 진공 속의 아크방전이 가지는 판작용을 이용하는 것과 반도체의 접합부가 지니는 판작용을 이용하는 것으로 나뉜다. 아크방전의 판작용을 이용하는 정류기의 대표적인 것은 수은정류기로서 대전력의 직류전원 특히 전기철도용의 직류전원으로서 널리 사용되었는데, 최성기는 1950년대까지이며, 이후는 실리콘정류기의 시대로 바뀌었다. 반도체의 접합부가 나타내는 판작용을 정류기로 이용한 것으로, 이전에는 셀렌정류기와 아산화구리정류기가 있었으나, 최근에는 실리콘정류기가 주로 쓰인다. 실리콘정류기는 단기(單器)로 수천V·수천A의 용량을 가진 것도 만들어져서 다수를 직렬 및 병렬로 조합, 수만㎾의 정류장치도 만들 수 있다. 사이리스터는 양극·음극 외에 제 3 전극을 가진 실리콘정류기로, 이 제 3 전극을 게이트라 한다. 게이트는 수은정류기의 격자와 비슷한 기능이 있기 때문에 사이리스터를 사용하면 일정교류전압을 정류하여 가변직류전압을 얻을 수 있다. 그동안 사이리스터 응용기술이 눈부시게 발전했으며, 게이트가 지닌 기능을 응용하여 직류에서 가변주파수의 교류를 얻는 인버터와 일정직류전압에서 가변직류전압을 얻는 초퍼 등의 응용이 점차 확대되어 가고 있다.
최근에는 dc/dc 컨버터를 응용한 제어기술이 발전하여 IGBT소자를 사용하여 소형경량화는 물론 고효율의 고주파정류기가 개발되어 상용화 되고 있다.
1) 크롬도금 시 정류기특성
크롬도금은 일반적인 도금과는 달리 정류기 출력형태에 따라 도금에 미치는 영향이 크고 같은 제품이라도 타 도금과 비교해 전류의 흐름이 커 대용량의 전원장치를 요구하게 된다.
도금에 미치는 영향이란 직류출력의 파형(리플함유량)에 따라 도금면이 거칠거나 밀착불량이 일어날 수 가 있어 양질의 직류전원을 정류기를 사용하게 되는데 양질의 직류전원을 얻기 위해서는 리플함유량을 최소화 해야만 한다.
리플 함유량을 최소화하기 위한 방법으로 소용량의 경우 최근 개발된 고주파 정류기를 사용할 수가 있겠으나 크롬도금의 경우 대부분의 도금형태가 대용량의 정류기를 필요로 하는 곳이 많아 주로 SCR정류기를 사용하게 되는데 이 정류기는 가장 일반화 되어 있는 반면 SCR소자의 특성상 출력측에 리플이 많이 함유되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 SCR정류기 출력측에 필터링 장치를 하여 리플함량을 최소화 하여야 만이 양질의 크롬도금을 할 수가 있다.
필터링 장치란 DC리엑터 및 콘덴서를 조합하여 만든 장치로 출력측에 함유되는 리플을 일부 제거하여 양질의 전원을 공급할 수 있도록 제작된 장치이다.
최근 고주파기술이 발달하여 고주파 정류기가 많이 생산되고 있으나 대용량급에 있어서는 아직까지 일반화 되지는 못하고 있는 실정이다.
SCR / IGBT(고주파)정류기 성능비교
구 분 |
SCR |
IGBT |
효 율 |
70%내외 |
90~95% |
역 율 |
0.8내외 |
0.92~0.95 |
리 플 |
8~20% |
1~2% |
스위칭 주파수 |
60Hz |
20~25kHz |
제 어 방 식 |
아나로그 |
디지탈/아나로그 |
중 량 |
100%기준 |
20~30% |
외 형 |
100%기준 |
25~40% |
안 정 도 |
1~2% |
0.5~1% |
신 뢰 성 |
낮음 |
높음 |
도금이나 전해에 있어서 직류전원의 리플은 상당한 영향 미치게 됩니다.
현재 정류기는 상용전원(AC)을 다이오드 또는 기타 반도체 제어소자를 통해 직류(DC)로 변환하여 사용하는데 교류(AC)를 직류(DC)로 변환을 하게 되면 100%의 직선성의 직류전원이 발생되는 것이 아니라 교류의 곡선파형 일부가 직류에서도 나타나게 되는데, 오실로스코프로 확인을 하면 산과 같은 파형을 확인 할 수 가 있습니다.
이 부분을 리플이라고 하며 굴곡의 정도가 클수록 리플량이 많고 직선에 가까울수록 리플량은 적습니다.
SCR 정류기는 제어 특성상 리플을 많이 함유하게 되는데 필터링 장치를 별도로 장착하여 리플을 감소시키기는 하나 고주파 제어정류기(IGBT)에 비교해서는 상당한 차이를 나타내고 있습니다.
직류 전원에 리플이 많으면 제품표면이 거칠고 도금의 경우 밀착도가 떨어지게 됩니다.
고주파정류기(IGBT RECTIFIER)는 상용 주파수 60Hz를 고주파(20~25kHz)로 변환하여 제어하는 방법으로 제작된 정류기로서 리플량이 적고 효율이 높으며 안정도 및 신뢰성이 높습니다.
또한 위 표에서 나타낸 것과 같이 고주파(IGBT) 정류기는 제어 특성상소형 경량화는 물론 안정도 및 신뢰성이 아주 뛰어나며, 일반 정류기에 비해 효율 및 역률이 상당히 높아 소비전력을 10~20%를 절감할 수 도 있습니다.
정류기 특성비교
TYPE
구분 |
SCR |
IGBT |
IGBT(48%) |
SLIDACS(단상) |
정전압 및 정전류 |
설정전압 및 전류의 0.5%이내에서 정전압 및 정전류 유지
부하조건(부하량)에 관계없이 설정전치 유지 |
설정전압 및 전류의 0.5%이내에서 정전압 및 정전류 유지
부하조건(부하량)에 관계없이 설정전치 유지 |
설정전압 및 전류의 0.5%이내에서 정전압 및 정전류 유지
부하조건(부하량)에 관계없이 설정전치 유지 |
기계적 제어방법으로 정전압 및 정전류제어가 불가능 하다. |
제어방식 |
THYRISTOR
(SCR 소자사용) |
IGBT소자를 사용한 고주파제어 방식 |
IGBT소자를 사용한 고주파 제어방식 |
SLIDACS에 의한 기계적 제어 |
출력 RIPPLE율 |
5 - 25% |
1-2% |
48% |
48% |
외형 및 중량 |
100%기준 |
40% |
50% |
120% |
기 타 |
일반도금에 적용 |
저리플 요구 및 고정밀도의 반도체 도금라인에 적용 |
주석.납 전용 |
현재 거의 사용하지 않음 |
정류기 점검사항
구 분 |
점검사항 |
조치사항 |
일상점검
(주 2회 이상) |
1.입력전압 확인
2.출력전압 확인
3.제어상태 확인
4.주위의 위험요소 확인 |
1.입력전압이 정격치보다 ±10%이상 차이가 있 을 시 작업을 중지하고 조치를 취한다.
2.정류기 출력에 이상이 발견이 되면 제조회사에 문의하여 조치를 받는다.
3.정류기의 출력전압 및 전류제어에 이상이 발견이 되면 제조회사에 문의하여 조치를 받는다.
4.정류기 주변의 전선 또는 배관등 위험한 요소 들을 사전에 정리한다. |
정기점검
(월 1회 이상) |
1.정류기 청소
2.PCB 보드 청소
3.출력 연결부위 조임상태 확인
4.정류기 냉각계통 청소 |
1.정류기 회관 및 내부의 이물질(먼지등)을 AIR 또는 솔등으로 청소한다.
2.PCB보드함의 뚜껑을 열고 PCB판의 상태를 확인하고 AIR로 청소한다.
3.출력선 연결부위(정류기측/도금조측/중간연결 부위)를 재조임 한다.
4.정류기 냉각계통 AIR INLET / FAN등 이물질
비닐, 종이등 제거 및 청소를 한다. |
습기 및 가스대비 |
1.장마철 습기
2.작업현장의 습기 및 가스 |
1.장마철에는 가동중에는 정류기에서 자연발생 되는 열로 인해 습기가 제거되지만 가동정지 후 사용시 습기로 인한 고장이 많이 발생되고 있다. 이 경우 PCB소손 또는 1차측 트랜스 소손
그리고 SCR소자에 치명적인 손상을 준다.
예방책으로는 가동전에 정류기 내부의 상태를 세밀히 점검한 후 이상이 없다고 판단될시 전 원을 투입하고 습기가 있을 경우 선풍기 또는 드라이기등으로 습기를 제거한 후 전원을 투 입 한다.
2.작업현장의 습기 및 가스는 정류기수명에 미치는 영향이 크므로 안전한곳으로 이전설치하는 것이 좋으나 여의치 않을시 최소한의 보호대 책(칸막이,배기시설등)을 해주어야 한다.
그리고 항상 습기 및 가스로 인한 정류기 내 부의 상태를 점검하여야 한다. |
장시간 정지후 사용(휴가철/명절/기타) |
1.휴가철
2.명절
3.기타 |
휴가철의 경우 온도와 습도가 높아 정류기 내 부에 습기가 생기기 좋은 조건이다.
휴가 후 정류기 AS가 많은 것도 이 때문이다.
정류기를 장시간 정지후 사용을 할 시에는 전원 투입전에 필히 정류기 내부의 이상유무(습기 및 기타 고장요소)확인한 후 전원을 투입해야 한다. |
*. 고장의 대부분은 관리소홀로 인한 것으로서 간단한 청소 및 점검으로 예방을 할 수가 있습니다. |
자동라인의 정류기 운전방식비교
항 목 |
일반 PC/CONVERTER제어 |
RS 232C / 485 통신제어 |
제작형식 |
아나로그 방식 |
디지털 방식 |
CONVERTER |
IN/OUT 2~3개 필요 |
불필요 (통신보드 설치) |
제 어 |
PC-CONVERTER-정류기
PC입력 값 과 CONVERTER 변환 값
오차 시 편차 또는 에러 발생
SETTING에 어려움이 있다. |
PC-정류기
PC제어 값이 디지털 신호로 통신보드에 직접전달 됨으로서 오차가 없다. |
연결방식 |
6~10P 전선으로 연결
*선로 상태에 따라 제어가 불안정해 질 수도 있다. |
통신선로 전화선 또는 2P전선
* 선의 길이에 지장을 받지 않는다. |
노 이 즈 |
제어신호가 아날로그 신호(DC전압)이기 때문에 노이즈에 약하다.
조작선에 실리는 노이즈 영향
컨버터 자체 노이즈 영향 |
디지털제어방식으로 제어됨으로서 외부 노이즈에 강하며, 외부 자극에 의한 오동작 또는 편차가 일체 없다. |
사후대책 |
오동작 및 제어 값의 편차가 생길시 정류기 및 CONVERTER 재설정이 필요함. |
저비용 고효율로 장비를 관리 할 수가 있으며, 정류기 사용내역을 부분별로 PC에 저장 데이터화 할 수 있다. |
장치설치 |
CONVERTER가 정류기 와 별도로 설치됨으로서 설치공간이 필요하고 배선이 조잡하고 복잡하다. |
통신보트가 정류기 내부에 장착이 됨으로서 별도의 공간이 필요 없고 PC간 연결 배선이 2가닥 통신 선로이기 때문에 간단하고 깨끗하다. |
설정치 와
지시치의 편자 |
정류기와 PC간 연결선이 길어질수록 실제값과 PC지시치의 편차도 아울러 커진다.
지시치가 상대적으로 적게 지시된다. |
통신선로의 길이와 관계없이 편차가 없다. |
정류기와 제어PC간
거리 |
작업장 내에 국한되고, 거리도 30M 이내로 제한적이며 멀어질수록 여러 가지 문제가 발생된다. |
거리제한이 없다. |
정류기상태 측정 및 식별 |
개별로 측정하여 번거로움이 있다. |
각 정류기의 출력이상, 정류기 과온, 과전류 등 이상유무 상태를 모니터 상에서 감시 제어 할 수 있으며, 사용상태 등을 pc에 저장 활용할 수가 있다. |
1. 정전압(CV) 정전류(CC) 특성
1) 정전압 운전 (CONSTANT VOLTAGE)
- 정전압 운전은 부하량 또는 입력전압의 변동현상에서 오는 출력전압의 하강 또는 상승하는 현상 이 생기는데 이러한 현상을 설정전압으로 유지하는 기능이다.
이 기능은 출력전압을 Feed BACK받는 PCB회로기판에서 제어된다.
정전압을 유지하기 위해서는 전류 범위가 100% 개방이 되어야 되며, 정격전류 이내에서만 정전 압이 유지되며 정격전류 이상이 될 시에는 전압이 하강한다.
전압(V) * 정전압 설정 방법 C-ADJ : 100%개방 (10위치)
V-ADJ : 전압 설정
설정전압(정전압 유지)
부하량 변화
전류 변화
0 시간(t)
2) 정전류 운전 (CONSTANT CURRENT)
- 정전류 운전은 부하량 또는 입력전압의 변동현상에서 오는 출력전류의 하강 또는 상승하는 현상 이 생기는데 이러한 현상을 설정전류로 유지하는 기능이다.
이 기능은 출력전류 검출기(SHUNT)에서 전류량을 FEED BACK받는 PCB회로기판에서 제어된다.
정전류를 유지하기 위해서는 전압 범위가 100% 개방이 되어야 되며, 정격전압 이내에서만 정전 류가 유지되며 정격전압 이상이 될 시에는 전류는 하강한다.
* 정전류 설정 방법 V-ADJ : 100%개방 (10위치)
C-ADJ : 전압 설정
전류 (A)
부하량 변화
설정전류(정전류 유지)
전압 변화
0 시간
2. SOFT START 특성
가동과 동시에 급속한 전압발생 또는 전류발생을 0~설정치 까지 의 전압 또는 전류의 발생시간을 설정하는 기능으로서 전압 및 전류의 상승 시간을 늦춤으로서 SOFT하게 가동을 시작할 수 있도록 한 기능이다. 설정시간은 기본적으로 1~10sec (기본적으로 3sec 가량 설정)내에서 PCB BOARD에서 설정이 가능하며, 필요에 따라 180sec 까지 별도의 회로를 추가하여 설정이 가능하다.
V/A
SET V/A
0 T 시간
SOFT START TIME
START
3. OCR 과부하 차단
과부하 차단기능은 순간적인 쑈-트성 부하나 정격전류 이상의 전류가 흐를 시 장비를 보호하기 위하여 출력 측의 전원을 차단하는 기능으로서 부하 전류가 정격전류의 105%정도를 초과할 시 동 작 한다. 이 기능이 동작하면 출력전원은 정지되며 경보음이 발생한다.
이 상태에서는 주 전원을 차단하고 과부하의 원인을 제거 한 다음 제 가동한다.
전류(A)
출력차단
과전류 (정격의 105%)
정격전류(A)
0 시간(T)
SCR RECTIFIER
- SCR RECTIFIER
- SCR P.R RECTIFIER
- SCR PULSE RECTIFIER
현재 상업용 전력은 일반적으로 교류(AC)로 공급되어 지고 있다. 따라서 직류전원을 필요로 하는 도금공장이나 기타 기계 장치에는 교류를 직류로 변환하는 소위 정류기가 필요하게 된다.
정류기는 교류를 직류로 변환하는 장치로서 지금까지 직류 발전기, 변압정류기. 금속정류기 등이 사용되어 왔으나 주로 금속정류기를 사용하고 있다.
현재 우리나라 도금공장에서 가장 많이 사용되고 있는 정류기는 무접점 반도체 소자를 사용한 SCR정류기이며, 이 정류기는 정전압,정전류 기능은 물론 고장에 대한 경보기능을 내장하고 있어 고장이 적고 수명이 긴 장점을 가지고 있다.
SCR정류기 제어 블록도
SCR P.R RECTIFIER
P.R(Periodic Reverse) 정류기란 일정한 극성의 전류를 가하지 않고 정.부의 전류를 주기적으로 전류의 방향을 바꿔주는 방법의 정류기이다
정.부 교호의 장치를 기계적인 방법(스위치 사용)에서 SCR소자를 이용한 무접점 교호 방식으로 대용량의 전원장치의 제작도 가능하게 되었다.
최초 도금되는 제품에 부(-)의전류를 10 ~ 20초 가량 가하고 이어 정(+)의 전류를 1~5초가량 가하는 방법으로 정.부의 전류시간 및 교호방법을 전자적 신호로 이루어지게 제작되었으며, 정과 부의 전류 시간은 타이머의 전류설정에 의해 반복적으로 이루어진다.
효과
- 전류밀도를 높게 할 수 있다.
- 치밀한 구리도금 이 된다
- 광택범위가 향상된다.
- 피복력이 향상된다.
- 평골성이 좋은 도금이 된다.
- 양질의 도금면을 얻는다.
전류파형
+전류
T1
시간
T2
-전류
T1 : 정 (+) TIME RANGE 1~99sec
T2 : 부 (-) TIME RANGE 1~99sec
SCR PULSE RECTIFIER
일반 정류기의 일정한 출력을 별도의 PULSE PCB를 내장하여 HIGH/LOW의 주기를 빠르게 변화하게 하여 얻는 PULSE파의 출력이다.
전압설정은 기본전압(BASE/LOW)이 설정되고 별도의 PULSE조정기로 PULSE(HIGH)전압을 설정한다.
각 전압 발생빈도는 1 - 999ms 이며 각기 다른 TIME SET기능으로 이루어진다.
SCR PULSE 정류기는 일반정류기에 비해 높은 전류밀도를 사용하며, 열발생을 막고 양질의 피막을 얻을 수 있는 장점이 있다
즉. PULSE파의 빠른 교체로 인한 냉각효과에 의해 피막측의 급격한 변화를 막고 피막의 강도 및 산화도를 크게 향상시킨다.
파형
전압
Tb Tp
0 시간
Tb : 기본전류 (BASE) 시간
Tp : 펄스전류 (PULSE) 시간
Tp 전류 제어범위 : 기본전류(BASE)의 0~30%
고주파(IGBT)정류기
고주파(IGBT)정류기의 구성
1) 입력 전원부
NFB(개폐기)조작에 의한 입력전원 투입 시 DC입력 필터에 과도한 충전전류가 흐르지 않도록 3상 Thyristor Semi-Converter방식 정류기를 적용하여 과도한 Peak전류 없이 소프트한 전원 투입이 될 수 있도록 구성했고, DC입력 필터콘덴서의 전압이 만충전 시 3상 Thyristor Semi-Converter에 Full Gate신호를 인가함으로서 일반정류기 다이오드처 럼 입력전력을 고주파 인버터 부에 전달 되도록 구성하였다.
2) DC/DC 컨버터
1차측 스위칭 소자는 IGBT 모듈을 사용하였고 사용모듈은 Compact하고 가능한 배선 기생성분을 제거하기 위해 Multi-Layer로 구성하여 Module Stack으로 제작하였다.
1차측 DC인입부에 1차 인덕트를 설치하고 고주파 트랜스 입력단에 콘덴서를 직렬 연 결하여 암단락 으로부터 IGBT소자를 보호하도록 제작하였다.
3) 고주파 변압기
고주파 변압기는 페라이트코아를 사용하였고, 코일을 2등분으로 나누어 권선을 하였 다. 전력분담을 위해 각 다리에 연결된 1차측권선을 직렬로 묶고, 2차측을 센터텝을 지닌 권선법으로 권선 하였다.
권선 코일로는 1차측은 고주파의 특성을 고려해 이찌와이어선으로 권선 하였고, 2차측 코일은 F종 에나멜 각선 코일을 사용하였다.
4) 고주파 출력정류부
고주파 전원을 DC로 정류하기 위해 출력 정류부에 사용된 Fast Recovery정류다이오드 는 출력전류분담을 위해 고주파 변압기 2차측을 센터텝 권선으로 구성하여 2차측 정류 부에 대응할 수 있는 모듈 다이오드를 사용하였다.
5) 출력 필터부
최종 출력 필터는 인덕터 코일 및 콘덴서를 설치하여 리플을 최소화하였다.
6) DC/DC컨버터 제어회로 (P C B)
고주파 소프트 스위칭 DC/DC컨버터의 기본회로는 Phase Shift구동회로의 요구된 구조 를 가진 집적 회로를 사용하였고 제어회로는 펄스 발생부, 신호 검출부, PI보상기 등으 로 구성되어 있다.
가. 펄스 발생부
스위칭 주파수는 25kHz로 4개까지 100mA 토템플로 Phase Shift된 50%duty의 펄스로 출력시킨다. 주요 특징으로 출력Turn on Delay설정, 내장된 고속 에러앰프, Under Voltage lockout조정,Soft Start제어 등이다.
- 50% duty의 구형파 발생
- 0-100%위상차에 따른 duty cycle제어
- 출력 파형의 Turn-on Delay (Dead-time)
- 동작스위칭 주파수는 100kHz까지 가능
- Under Voltage lockout 및 Soft-Start제어
- UVLO동안 출력은 LOW유지
- Over Current비교기
- Over-Current Shutdown기능
- 출력전압조정
장치 보호는 순간정전보호, 소프트 스타트, 부족전압보호, 스위치 암단락 보호, 출력단 과부하보호에 대하여 입. 출력단의 전류, 전압을 감지하여 적정동작을 수행하도록 하였 다. 스위치 암단락 보호는 IGBT구동회로부의 과전류 검출신호에 의해 10us이내에 스 위치 암단락을 차단시킬 수 있도록 구성하였다. 출력단 과부하 보호는 전류를 측정 하여 부하에 의한 과전류를 제어하며, 부하가 100%이상의 경우 자동적으로 전압 기준 값을 낮추어 줌으로서 전류제한기능이 동작되는 수하특성을 가지고 있다. 순간정전 보 호와 부족전압 보호는 스위치들의 이상동작을 막고자 일정 시간동안 스위치들을 끄고 펄스파형의 안정을 위한 시간을 유지시켜 준다.
나. 신호검출
전류, 전압 검출부는 전류, 전압센서, 증폭기, 고속비교기 등으로 구성하여 입력부의 전 압 및 전류센서를 사용하였다.
다.IGBT구동회로
사용된 IGBT구동회로는 Driver의 신호 지연시간이 1.5us이하 로서 40kHz정도까지 스위 칭 할 수 있으며, 이 회로의 특징은 단락 사고 시 과전류에 대하여 10us내에 과전류를 차단할 수 있는 고속의 과전류 보호회로가 내장되어 있고, IGBT의 Collector에 과대한 Spike전압이 발생하여 IGBT Stray Capacitor를 통해 Gate구동부에 영향을 줄 때 Gate 저항을 큰 값으로 변경하여 사용할 수 있지만 너무 큰 값은 Gate저항과 IGBT입력 Capacitance의 시정수에 따른 Drive Rising Armorpose Bead 및 Zener Diode를 적용 하였다.
7) 독립일체형 냉각시스템
정류기 내부에 설치되는 반도체 소자는 제어특성상 열을 발생하게 되는데 이 열을 식혀 주기 위한 알루미늄 방열판 및 냉각팬이 내부에 설치된다. 여기서 냉각구조는 정류기의 수명에 직접적인 영향을 주는 부분으로서, 일반적인 냉각구조는 정류기 후면에 냉각팬 을 부착하고 케이스 양 측면에 공기 인입구가 가공되는 구조가 전부이다. 이러한 냉각 시스템은 정류기 내부에 가스, 습기, 이물질 등을 유입시켜 정류기내부의 부품 및 PCB BOARD에 치명적인 손상을 줘 고장의 원인이 되고 있다. 이에 당사는 이러한 문제점을 완벽하게 보완한 독립일체형 냉각시스템 구조로 제작하고있다. 이 냉각시스템은 방열판 (HEAT SINK)부분으로만 통풍이 되도록 설계된 구조로서 정류기 내부의 조립부품 에는 가스 및 습기 먼지 등으로부터 100%차단하여 정류기의 수명을 반영구적으로 사 용이 가능하도록 설계된 완벽한 냉각시스템으로 제작되고 있다.
또한 냉각팬 고장 시 교환이 용이하도록 설계가 되어 정류기 움직임 없이 그 자리에서 누구라도 쉽게 교환 및 보수가 가능하도록 제작하였다.
IGBT RECTIFIER
-출력MODE전환지령
-통전개시지령
-출력전류값
-출력전압값
-고장신호
|
출력전압 및 전류설정
동작 및 고장 MODE
표시 설정
데이타 프린트
IGBT 정류기는 고주파 제어소자인 IGBT전력소자를 사용하여 DC/DC CONVERTOR방식을 적용한 고주파 제어장식의 정류기로서 변압기의 소형 경량화에 따른 외형 및 중량을 소형 경량화한 제품이다. 주회로 구성은 입력정류기, 고주파 인버터, 고주파 변압기, 출력정류부, 필터부로 구성되어 있으며, 가변영역에 관계없이 양질(저리플)의 전원을 출력하며, 역률 및 효율의 개선으로 소비전력을 크게 감소 시킨 제품이다. 또한 독립적 냉각 시스템을 적용함으로서 냉각 HEATSINK부 외의 기타 내부푸품은 외기와 차단되어 이물질 및 부식으로부터 보호가 되도록 설계되었다.
병렬접속 블록도
INPUT OUTPUT
3000A |
1) POWER UNIT의 병렬운전
본 제품은 별도의 제작사양에 의해 동일 규격
으로 최대 3대까지 병렬운전이 가능하여 용량
증설이 가능하도록 제작되었다.
3대의 POWER UNIT는 하나의 제어회로에 의해
제어되며 각각의 전류분담센서를 장착하여 병렬
연결된 UNIT가 동일한 전류를 흐를 수 있도록
제어회로에서 제어된다.
구 분 |
SCR |
IGBT |
효 율 |
70%내외 |
90~95% |
역 율 |
0.8내외 |
0.92~0.95 |
리 플 |
5~20% |
1~2% |
스위칭주파수 |
60Hz |
22~25 |
제 어 방 식 |
아나로그 |
디지탈/아나로그 |
중 량 |
100% |
30~50% |
외 형 |
100% |
30~50% |
안 정 도 |
1~2% |
0.5~1% |
신 뢰 성 |
낮음 |
높음 |
냉 각 방 식 |
내부전체냉각 |
독립냉각 |
병 렬 운 전 |
불가능 |
가능 |
■ 특성비교(SCR/IGBT)
■ 특 징
-제품의 소형 경량화 실현
-고주파 소프트스위칭에 의한 효율,역률향상
-소비전력절감
-출력전력손실저감
-저리플(1~2%)
-DIGITAL 제어방식으로 User Interface용이
-동급규격 병렬운전가능
-독립냉각으로 부품부식 및 고장방지
-신뢰성 및 안전성이 높다.
DH-Serise
1. DH(고주파 정류기)
MODEL DH- □ □ □ □
ꠏꠏꠇꠏꠏ ꠏꠏꠇꠏꠏ
출력전압 ꠏꠏꠎ ꠌꠏꠏ 출력전류
V
OUT
0 T
<그림1> 직류파형 RIPPLE 1% |
06 - 6V 01 - 10A
10 - 10V 05 - 50A
15 - 15V 10 - 100A
20 - 20V
■ CV/CC
■ 직류전원 : RIPPLE 1%이내
저리플 도금
IGBT & FET 고주파 제어 방식으로서 제어정도가 정밀하고 정전압(CV) 및 정전류(CC)의 안정도가 0.1% 이내로 우수한 제품이다.
특히 반도체 및 PCB도금에서는 용도에 적합한 전원과 전력손실의 절감, 설치공간의 축소자동화 대응의 관점에서 양질의 출력전원과 소형, 경량화가 요구되고 있다.
이러한 관점에서 고주파제어 방식은 소형 경량화는 물론 고역률의 DC/DC컨버터를 적용하여 기존의 장비의 결점을 해소한 고효율, 고역율의 특성을 가지고 있다.
2. DH48 (RIPPLE 48%정류기)
V
OUT
0 T
<그림2> 직류파형 RIPPLE 1% |
MODEL DH48- □ □ □ □
ꠏꠏꠇꠏꠏ ꠏꠏꠇꠏꠏ
출력전압 ꠏꠏꠎ ꠌꠏꠏ 출력전류
06 - 6V 01 - 10A
10 - 10V 05 - 50A
15 - 15V 10 - 100A
20 - 20V
V
OUT
0 T
<그림3> 48%파형 RIPPLE 48% |
■ 직류전원 : RIPPLE 1%이내
저리플 도금
■ 48%전원 : RIPPLE 48%
주석. 납 도금
■ CV/CC
IGBT & FET 고주파 제어 방식으로서 제어정도
가 정밀하고 정전압(CV) 및 정전류(CC)의 안정도가 0.1% 이내로 우수한 제품이다.
출력 파형 그림2와 그림3의 출력은 선택스위치에 의해 선택되며 용도에 따라 사용하기가 용이하다.
특히 반도체 또는 PCB자동화 라인에 적합하다.
3 DHP (PULSE 정류기)
V on time : 00.1~99.9ms
off time 00.1~99.9 ms
OUT
0 T
<그림4> 직류 PULSE파형 |
MODEL DHP- □□-□□□-□□□
전압 평균전류 피크전류
■ on off 독립가변식
-ON Time set : 00.1~99.9ms
-OFF Time set : 00.1~99.9ms
-정도 : ±0.005ms
■ CV/CC
■ 고주파 제어방식
형식 |
전류 |
전압 |
평균 |
피-크 |
정도 |
평균 |
정도 |
DHP-20-005-010 |
0-5A |
9.99A |
±0.01A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-010-030 |
0-10A |
29.9A |
±0.1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-030-060 |
0-30A |
59.9A |
±0.1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-030-100 |
0-30A |
99.9A |
±0.1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-050-100 |
0-50A |
99.9A |
±0.1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-050-200 |
0-50A |
199A |
±1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-100-200 |
0-100A |
199A |
±1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-100-400 |
0-100A |
399A |
±1A |
0-20V |
±0.1V |
■ 형식사양
펄스도금은 고주파 CYCLE도금이기 때문에
도금부위의 표면을 가로지르는 전압이 고정
되지 않으므로 전압구배가 항상 동적이고
고전류 및 저전류밀도가 도금부위에 나타날
확률이 적다.
금속피막에 존재하는 음극피막을 파괴하여
도금층의 접착력을 개선한다.
3 DHPR (REVERSE PULSE 정류기)
V on time : 00.1~99.9ms
off time 00.1~99.9 ms
OUT
0 T
<그림4> 직류 PULSE파형 |
MODEL DHPR- □□-□□□-□□□
전압 평균전류 피크전류 +V FORWARD TIME off time 1~99.9ms
■ Time Setting Range 0-999ms on time 1~99.9ms
-Forward Time set : 001~999ms FORWARD
-ON/OFF Pulse Time set : 00.1~99.9ms V / A
-V/A ADJ 0 t
-Forward ADJ set :(V.A)독립가변
-Reverse ADJ set :(V.A)독립가변 on time 1~99.9ms REVERSE
-정도 : ±0.005ms off time 1~99.9ms V / A
■ CV/CC
■ 고주파 제어방식 -v 0~999ms REVERSE TIME
<그림5> REVERSE PULSE 파형
형식 |
전류 |
전압 |
평균 |
피-크 |
정도 |
평균 |
정도 |
DHP-20-005-010 |
0-5A |
9.99A |
±0.01A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-010-030 |
0-10A |
29.9A |
±0.1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-030-060 |
0-30A |
59.9A |
±0.1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-030-100 |
0-30A |
99.9A |
±0.1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-050-100 |
0-50A |
99.9A |
±0.1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-050-200 |
0-50A |
199A |
±1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-100-200 |
0-100A |
199A |
±1A |
0-20V |
±0.1V |
DHP-20-100-400 |
0-100A |
399A |
±1A |
0-20V |
±0.1V |
■ 형식사양
REVERSE PULSE 정류기는 기존 PULSE
정류기 기능에다 극성이 바뀐 REVERSE
전원을 PULSE로 출력하는 기능을 추가시킨
정류기로서 정,부의 전압을 별도로 제어하고
PULSE TIME도 정,부 별도로 설정할 수
있도록 제작하였다.