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WO2015186904A1 - 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치 - Google Patents

바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2015186904A1
WO2015186904A1 PCT/KR2015/003817 KR2015003817W WO2015186904A1 WO 2015186904 A1 WO2015186904 A1 WO 2015186904A1 KR 2015003817 W KR2015003817 W KR 2015003817W WO 2015186904 A1 WO2015186904 A1 WO 2015186904A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bypass
power
signal
transistor
external input
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/003817
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
지옥조
Eun Joo PARK (박은주)
Original Assignee
주식회사 오키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 오키 filed Critical 주식회사 오키
Publication of WO2015186904A1 publication Critical patent/WO2015186904A1/ko

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems

Definitions

  • the present invention relates to a bypass switch circuit of a power converter, and more particularly, to a bypass switch circuit technology of a power converter such as an uninterruptible power supply device including an instantaneous power interruption compensation device or an automatic voltage regulator.
  • the bypass switch circuit is configured so that the normal power is supplied smoothly to the load by using the normal output of the normal external power source or the normal second external power source or another prepared preliminary power converter as the input of the bypass switch.
  • the present invention relates to a bypass switch circuit technology that prevents damage to industrial electrical and electronic equipment due to abnormal occurrence such as breakage or breakdown.
  • the present invention relates to an uninterruptible power supply or instantaneous power outage compensation device of the OFF Line method or LINE Interactive method, in particular to the bypass switch circuit of the uninterruptible power supply or instantaneous power supply compensation device of the OFF Line method or LINE Interactive method.
  • the structure of modern industry consists of high-tech industry and high-tech machinery represented by high density and high precision.
  • the semiconductor integrated circuit, LCD panel, smelting, steelmaking, automobile industry, etc. are applying ultra-precision technology, which is expressed as nanotechnology, and all industries are being advanced. This causes a number of problems that did not occur in the past industrial sites.
  • FIG. 1 is a block diagram of the prior art registered in Korean Patent No. 10-1009483.
  • the control unit 30 monitors the external power, and when the external power is normal, the control unit applies a pulse signal to the gate of the SCR switch 10 to turn on the SCR switch. Supply external power to the load.
  • the controller 30 opens the SCR switch 10 and operates the inverter 50 to energize the DC power source 60 made of a capacitor or a battery. Receives the power supply to the load to match the voltage level of the external power supply by switching the ON / OFF to make an alternating pulse and then boost or reduce the voltage to the transformer 40.
  • the SCR switch 10 and the inverter 50 are not controlled. OPEN and the inverter 50 does not operate and the power supply to the load is stopped. At this time, by operating the separate pulse circuit 20 to conduct the SCR switch 10 is designed to supply external power to the load.
  • the pulse circuit 120 receives an inverter control signal from a controller and a constant voltage generator circuit 121 for generating a 12V power supply by receiving 15V from a main power source to drive a separate pulse generation circuit.
  • the conventional emergency switching technique includes a constant voltage generator circuit 121, an error detector 221, a separate clock oscillator 222, a clock amplifier 223, and a pulse circuit including a pulse transformer ( 224, and five steps of the SCR switch 210.
  • a switching power supply for supplying power to the control unit in a power converter that supplies AC power to a load by controlling a power conversion unit such as an inverter or an automatic voltage adjusting unit when the external power is abnormal.
  • a pulse transformer configured to induce a pulse voltage having the same frequency as the primary pulse at the secondary windings N2 and N3.
  • T1 an additional winding coil unit and a pulse signal transfer unit 332 for controlling the paths of the driving pulses generated from the secondary windings N2 and N3 of the pulse transformer T1 of the SMPS to be output to the gate of the SCR switch.
  • a pulse path controller 330 for driving the pulse path controller 330 to activate the pulse path controller 330 when the control unit of the power converter is faulty and to the secondary windings N2 and N3 of the SMPS.
  • the gidoen pulse voltage is conductive the pulse signal transmission section 332, and to supply a drive pulse to the gate of the SCR switch.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating waveforms of an abnormal occurrence phase and phase adjustment time of an input power source in applying a thyristor switch control method according to an embodiment of a 'thyristor switch control method', which is a technology registered in Korean Patent No. 10-1091176. Each graph is shown.
  • This technology is a unique feature of the SCR switch that maintains its conduction state even if the direction of the current flowing through the SCR switch is not reversed even if the pulse signal applied to the SCR gate is removed to cut off the SCR switch when the external power supply is abnormal.
  • the uninterruptible power supply or instantaneous power compensation device that converts direct current into alternating current to an inverter when the external input power is abnormal, compensation power converted into alternating current by the inverter is not supplied to the load side only. It is a technology to prevent the normal compensation power from being supplied to the load by flowing back to the input side through the bypass switch made of SCR. This technology stops the pulse signal applied to the gate of the SCR, which is a component of the bypass switch when the external input power is abnormal, and at the same time delays or pulls the phase of the alternating current which is converted into the inverter by pulling or pulling the phase of the AC power.
  • the thyristor switch control method which is a technology registered in Korean Patent No. 10-1091176, has greatly contributed to blocking the loss of the compensation AC voltage through the SCR switch, but it is not perfect and the three-phase power source for changing the phase of the compensation output is not perfect. There is very difficult to use.
  • the SCR switches 10, 110, 210, 310 may not be supplied with a pulse for conducting the SCR switch from the controller 30, 231, 430 or the pulse circuit 20. As long as the direction of the current flowing in 310 is not reversed, the conductive state is continuously maintained. That is, SCR is employed as a switch for bypassing the input power to the load in Figs. 1 and 3, and when the input power is abnormal, the SCR switch 10, 110, 210, 310 is immediately cut off from the inverter. The generated AC power should be supplied to the load. However, this SCR switch is not interrupted unless the direction of current is reversed. Therefore, the SCR switch does not receive power from the DC source and sends the generated AC power to the load only. And the load fails to supply compensation power to the load through the SCR switches 10, 110, 210, and 310 that maintain the conduction state, and thus the load becomes inoperable or malfunction. It is defective.
  • PHASE SHIFT Korean Patent No. 10-1091176
  • PHASE SHIFT Korean Patent No. 10-1091176
  • the SCR switches 10 and 110 must generate and supply pulses with a power source separate from the control unit, a pulse circuit separate from the control power source is required, and the pulse circuit has a separate stabilization power source 121 as shown in FIG. It is composed of a complex circuit and a process consisting of five steps: an error signal detector 122, a separate clock generator 123, a clock amplifier 124, and a pulse generator 125.
  • the present invention does not compensate for power failure due to an error in which the SCR switch is not cut off when the uninterruptible power supply including the OFF LINE or LINE INTERACTIVE type instantaneous power failure compensation device is not cut off immediately.
  • a very simple control circuit as shown in FIG. 7 which eliminates the defect of the conventional SCR switch, which does not occur, and does not require the above 5-step process such as a separate stabilizing power supply and a pulse circuit as in the prior art of FIGS.
  • a transistor in a power converter in which a control unit controls an inverter to convert direct current into alternating current and supplies alternating current power to a load when the external input power is abnormal, a transistor is provided between the external input power and the load.
  • the bypass switch includes a bypass signal generation unit connected to the control unit to immediately shut off the bypass switch, wherein the bypass switch is connected to a transistor collector of two diodes (D1 and D2).
  • the emitter of the transistor is connected to each of the other two diodes (D3 and D4) anodes, and if the phase of the external input is positive, it passes through the diode (D1) connected between the external input and the transistor collector.
  • a power converter including a bypass switch circuit so that the AC switch from the inverter can be flowed only to the load without being flowed back to the external power by being immediately blocked by the pass switch.
  • the bypass signal generation unit connected to the control unit further includes a photo coupler (PC1), so that the signal supplied from the control unit conducts (ON) or cut off the bypass switch through the photo coupler ( OFF) to operate the bypass switch to provide a power converter including a bypass switch circuit.
  • PC1 photo coupler
  • the bypass signal generation unit connected to the control unit further includes a bypass signal inversion unit, and the signal from the control unit is provided to the bypass signal inversion unit so that the signal is inverted, the control unit is the external Only when the input power is abnormal and the control unit is normal, a high signal is inputted to the bypass signal inverting unit, inverts to a low signal after passing through the bypass signal inverting unit, and supplies the bypass switch to block the bypass switch. and; When the external input power is normal, a low signal is inputted to the bypass signal inverting unit regardless of whether the control unit is faulty, passes through the bypass signal inverting unit, inverts the signal to a high signal, and supplies the bypass switch to the bypass switch. It provides a power converter including a bypass switch circuit characterized in that the conduction (ON).
  • an uninterruptible power supply for supplying a compensating power of AC to a load by stopping supply of a conduction signal composed of pulses to a gate of an SCR constituting a bypass switch when an external input power is abnormal and converting DC into an AC to an inverter.
  • Operation of the load because the power is not supplied to the load by flowing back to the external input near the infinity of the load through the bypass switch in which the AC compensating power maintains the conduction state when the SCR switch is not disconnected from the device.
  • the inverter's switching element is broken or small Prevents provides functions to protect the UPS.
  • Another effect of the present invention is the parallel operation technology that increases the capacity by increasing the small capacity of the power converter in parallel in the uninterruptible power supply including the momentary power compensation device to date, there is no switching operation ON-LINE that can control the phase completely Only available in TYPE and OFF-LINE TYPE and LINE INTERACTIVE TYPE are based on the control technology of the SCR switch, which is a prior art, when the switching time of the SCR switch is severely varied and there is a non-uniform delay time according to the phase of the switching time. Parallel operation was impossible because the phases of each phase were not completely synchronized.
  • the bypass switch since there is no delay time regardless of the phase of the switching time, the bypass switch has no variation in the switching time and perfect phase. Synchronous control of the momentary power outage compensation device comprising a Parallel operation technology that increases capacity by increasing the capacity of small power converters in parallel in all power supply devices is also possible in OFF-LINE TYPE and LINE INTERACTIVE TYPE. do.
  • Another effect of the present invention is to serve as an emergency bypass circuit for supplying a normal external input power to the load even in the case of failure of the control unit, so that a normal external input power is always supplied to the load without configuring a separate emergency bypass switching circuit. It is.
  • Another effect of the present invention is to simplify the innovative circuit configuration to reduce the failure rate of the device to improve the reliability and safety of the device, and to reduce the cost of production by reducing the material cost and production time, high reliability power conversion device at low cost
  • the external input power is normal when the external input power is normal, and when the external input power is abnormal, the compensation power is completely supplied to the load to protect the load device and to smoothly supply power to the load. Ensure the operation of electrical and electronic equipment and dramatically increase the productivity of the ultra-precision electrical and electronics industry.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional uninterruptible power supply.
  • FIG. 2 is a detailed diagram of the prior art pulse circuit shown in FIG.
  • Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the applicant's previous application uninterruptible power supply.
  • Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the emergency bypass switching circuit of the applicant's previous application uninterruptible power supply.
  • FIG. 5 is a graph showing waveforms of abnormal phases and phase adjustment times of input power according to an embodiment of a method of controlling a previously-applied thyristor switch according to the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an uninterruptible power supply employing a bypass switch according to the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a bypass switch and a bypass signal generator of an uninterruptible power supply according to the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing another configuration of the bypass switch and the bypass signal generator of the uninterruptible power supply according to the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing another configuration of the bypass switch and the bypass signal generator of the uninterruptible power supply according to the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing another configuration of the bypass switch and the bypass signal generator of the uninterruptible power supply according to the present invention.
  • Fig. 11 is a diagram showing waveforms of compensating voltage current when the SCR switch of the related art is cut off.
  • Fig. 12 shows waveforms of compensating voltage current when the bypass switch is cut off according to the technique of the present invention.
  • the present invention relates to an uninterruptible power supply or instantaneous power outage compensator of an OFF Line method or a LINE Interactive method, and more particularly to a bypass switch circuit of an uninterruptible power supply or instantaneous power outage compensation device of such an OFF Line method or a LINE Interactive method. .
  • the operation method of the uninterruptible power supply or the instantaneous power failure compensation device that regulates the power supply to the computer and peripheral devices is related to the ON Line method, the OFF Line method, and the LINE Interactive method in relation to the form in which an external AC input is transmitted to the load. There is a way.
  • the ON Line method converts AC-DC-AC twice, and power is always supplied through the inverter at all times, and when input power is applied, a separate rectifier converts the input AC power to DC to charge the battery again. Receiving DC power from the battery, the inverter makes a switching operation and generates sine waves through the filter to supply power to the load.
  • the ON Line type has the advantage that single capacity can be expanded by adding additional small capacity facilities because there is no switching operation regardless of the input power, and the parallel operation is possible because phase synchronization can be controlled by multiple devices.
  • the input power is normally supplied to the load through the bypass, and on the one side, a separate rectifier converts the input power into DC power to charge the battery. It is a method of supplying power to the load by operating the line interactive method, while the input power is normally supplied to the load through a bypass, and the inverter is operated as a rectifying part without a separate rectifying part, converting the input power into DC power and charging the battery. In case of power failure, the inverter operates as an inverter to supply power to the load.
  • the ON Line type is supplied with direct current from a battery which is always charged with a separate rectifier regardless of whether the input power is abnormal or not. It is possible to perform parallel operation because there is no switching operation, voltage stability is very high, and perfect control of phase is possible, while the efficiency is low as 85% and the manufacturing cost is high due to complicated circuit configuration.
  • the OFF Line method normally charges the battery with a separate rectifier while the output bypasses the input power as it is supplied to the load and uses the inverter only when the input power is out of power.
  • the line interactive method bypasses the input power and supplies the load to the load, while the inverter operates in reverse instead of a separate rectifying unit, charging the battery as a function of the rectifying unit. Since there is no separate rectifier, the manufacturing cost is low, the efficiency is high as 97-98%, and the response speed is very short within 2ms, which is excellent as a countermeasure against instantaneous power failure of ultra-high precision equipment, but the switching is not done correctly by adopting SCR in the bypass switch. Compensation power flows back to the input side at the time of butting, and like the Off Line method, parallel switching is impossible because the instantaneous power failure compensator of multiple Line Interactive methods cannot be controlled in the same phase when switching.
  • the ON-LINE method has been widely used because it is easy to increase the capacity and can adapt the power characteristics required by the load.
  • the LINE Interactive method or the OFF Line method of the prior art is relatively high in efficiency and low in manufacturing cost. Due to the inherent drawbacks of the prior art, the method is limited in its use.
  • the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art of the LINE Interactive method such that its advantages are usefully utilized.
  • the LINE Interactive method is significantly higher efficiency than the ON Line method.
  • the input power is bypassed through the SCR switch and supplied directly to the load to maintain high efficiency.
  • the input is abnormal, 2 ms (1 ms: 1 / 1,000)
  • the SCR switch should be immediately turned off within a short time of seconds) to receive a DC power source and supply the AC power generated from the inverter to the load.
  • the SCR switch has a characteristic of keeping the ON state until the direction of the current flowing through the SCR switch is inverted even if the gate signal is provided only once, without the gate signal. Therefore, before the direction of the current flowing through the SCR switch is changed, SCR is not blocked.
  • FIG. 11 illustrates that the SCR switch is not immediately shut off when an external input power error occurs and power generated from the inverter is not transferred to the load within 2 ms after the external input power error occurs, and is flowed back to the input side through the SCR switch. It shows the phenomenon that the output voltage is lost and current which is several times the normal current is flowing backward.
  • the present invention replaces the SCR switch of the uninterruptible power supply device or the instantaneous power failure compensation device of the OFF Line method or the LINE Interactive method, and immediately shuts down the bypass switch connected to the external input power when an error occurs in the external input power. This provides a technique for preventing the compensating power generated from the inverter from flowing back to the input side.
  • the control unit 430 of the present patent applicant for the 'emergency bypass switching circuit of the uninterruptible power supply device' of the present applicant In the case of applying the bypass inverting unit according to the abnormality of the control unit as in the abnormal signal detection unit 331 in FIG. 1260340 (FIG. 7 and FIG. 8), and the case of applying the same (FIG. 9 and FIG. 10).
  • the bypass inverting unit according to the abnormality of the control unit as in the abnormal signal detection unit 331 in FIG. 1260340 (FIG. 7 and FIG. 8), and the case of applying the same (FIG. 9 and FIG. 10).
  • FIG. 4 shows the 'emergency bypass switching circuit of the uninterruptible power supply device' of the present applicant for conducting the SCR switch when the control unit abnormality occurs
  • Figure 6 is a bypass switch of the present invention in place of the SCR switch 310
  • a circuit showing a configuration of an uninterruptible power supply device employing 410 is shown.
  • FIG. 7 illustrates the bypass switch 410 of FIG. 6 in detail, and illustrates the configuration of the bypass switch 510 and the bypass signal generator 520 of the uninterruptible power supply according to the present invention.
  • the current flows through the path when the external input phase is positive and through the path when the external input phase is negative.
  • the bypass switch 510 has a transistor Q1 collector connected to two diodes D1 and D2 cathodes, and the emitter of the transistor is another two diodes D3 and D4 anodes. If the phase of the external input is positive, current passing through the diode D1 connected between the external input and the transistor collector passes through the transistor and passes through the diode D4 connected between the transistor and the output side load. If the phase of the external input is negative, the current passing through the diode D2 connected between the output side load and the transistor passes through the transistor to pass through the diode D3 between the transistor and the external input.
  • the configuration of the bypass switch 610 of FIG. 8 is similar to the bypass switch 510 of FIG. 7, except that the bypass switch 510 of FIG. 7 includes a diode and a transistor (TRANSISTOR).
  • the bypass switch 610 is different from the diode and the IGBT (ISOLATED GATED BIPOLAR TRANSISTOR).
  • the bypass signal generator 520 'low' or 'high' the bypass signal to the base of the transistor or the gate of the IGBT according to the condition of the controller 430 and the external input. It is configured to input the output of.
  • the output of the transistor to the base or the gate of the IGBT is determined according to the condition of the controller 430 and the external input in FIG.
  • the controller When the power converter system is in a normal state, that is, when the external input is normal and the controller 430 is also normal, the controller inputs a high signal to the bypass signal generator 520 and the bypass signal generator. At 520, the bypass signal is output high, and the 'high' bypass signal is provided to the transistor Q1 base of the bypass switch 510 and the transistor Q1 is conducted so that the current between the collector and the emitter Let it flow Therefore, external input is normally delivered to the load. However, if the external input is abnormal and the controller is normal, the controller inputs a 'low' signal to the bypass signal generator 520, and the bypass signal generator 520 outputs a bypass signal to low.
  • Bypass signal of the low is provided to the transistor (Q1) base to cut off the transistor, unlike the SCR switch that requires a delay time for blocking, according to the bypass switch configuration of FIG.
  • the bypass switch 510 By immediately shutting off the pass switch 510, the compensating power to be converted into AC from the inverter 450 by receiving the DC power source 460 shown in FIG. 6 is completely lost to the input side and is completely supplied to the load.
  • FIG. 12 shows that the bypass switch is immediately cut off when an external input power error occurs so that the compensation power is supplied to the load completely without the power generated from the inverter flowing back to the input side through the bypass switch within 2 ms after the external input power error occurs. It is showing.
  • the bypass signal of the control unit includes a light emitting unit and a light receiving unit, and is electrically insulated and transmits a signal by light. Transfer to the coupler (PC1) to drive the bypass switch using a separate power source separate from the control unit power.
  • PC1 the coupler
  • the controller inputs a 'low' signal to the bypass signal generator 620 and the bypass signal generator 620 bypasses the bypass.
  • Outputs the signal low and the bypass signal of this low is supplied to the base of the transistor Q2 to immediately shut off the bypass switch 610 with no delay time at the time of shutoff, thereby cutting off the DC power source 460 shown in FIG.
  • the compensation power to be converted into alternating current from the inverter 450 is supplied to the load without being lost to the input side at all.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another configuration of the bypass switch and the bypass signal generator of the uninterruptible power supply according to the present invention.
  • a bypass signal inverting unit 730 is additionally configured in the bypass signal generating unit 720.
  • the bypass signal inverting unit 730 is an emergency bypass such as 'abnormal signal point 331' in Korean Patent No. 10-1260340 for the 'emergency bypass switching circuit of the uninterruptible power supply' of the present applicant. Is applied to the bypass switch of the present invention to provide a normal external input to the load output even when the control unit is abnormal. Since the bypass signal inverting unit 730 is inserted into the bypass signal generating unit 720, the bypass signal input to the bypass signal generating unit 720 is input differently from the signal of FIG. 7.
  • the bypass signal inverting unit 730 of the bypass signal generating unit 720 receives the bypass signal.
  • Outputs low and this 'low' bypass signal shuts down the transistor Q3, and immediately shuts off the bypass switch 710 according to the bypass switch 710 configuration which has no delay time at the time of blocking.
  • the DC power source 460 shown in FIG. 6 is converted into AC from the inverter 450 so that the compensating power to be supplied to the load is completely lost to the input side and is completely supplied to the load.
  • the low signal is input to the bypass signal inverting unit 730 of the bypass signal generating unit 720, and the bypass signal generating unit 720
  • the bypass signal is output high, and the 'high' bypass signal is connected to the transistor Q3 base of the bypass switch 710 so that the transistor Q3 is conducted so that current flows between the collector and the emitter. do. Therefore, the normal input of the external input is transmitted to the load as it is through the bypass switch 710, and when the external input is not normal, such abnormal external input is transmitted to the load as it is.
  • bypass signal inversion unit 730 when the bypass signal inversion unit 730 is additionally configured in the bypass signal generation unit 720 to provide an external input to the load output even when the control unit is abnormal.
  • the state of the bypass signal, the state of the bypass switch 710, the state of operation of the inverter 450, and the state of output at the load according to the external input and whether the controller 430 is normal are described in Table 2 below. .
  • the bypass signal inverting unit input signal (bypass signal of the control unit) outputs a high signal only when the control unit is normal and the external input is abnormal, and the external input is normal and the control unit.
  • receives the bypass signal of the control unit for outputting a low signal is inverted through the bypass signal inverting unit 730 to conduct the bypass switch 710 only when the bypass signal of the control unit is low Supply external input power to the load.
  • This function supplies normal external input power to the load even in case of failure of the control unit. Therefore, it is possible to serve as an emergency bypass circuit with only one simple bypass signal generator 720 without configuring a separate emergency bypass circuit. To provide.
  • FIG. 10 is a view showing another configuration of the bypass switch and the bypass signal generator of the uninterruptible power supply according to the present invention.
  • the bypass signal of the control unit passes through the photo coupler PC2, using a separate power source separated from the control unit power source.
  • the bypass switch is driven.
  • a high signal is input to the bypass signal inverting unit 830 of the bypass signal generator 820, and the bypass signal.
  • the generator 820 outputs a bypass signal low, and the 'low' bypass signal blocks the transistor Q4, and unlike the SCR switch which requires a delay time at the time of blocking, there is no delay time at the time of blocking.
  • the compensation power to be supplied to the load by receiving the DC power source 460 shown in FIG. 6 and converting it from the inverter 450 to AC is completely lost to the input side. Supply it.
  • a low signal is input to the bypass signal inverting unit 830 of the bypass signal generating unit 820 so that the bypass signal generating unit 820 may be used.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 외부입력전원이 비정상 상태일 때는 제어부가 직류전원을 받아 인버터로부터 교류로 변환하여 교류전원을 부하에 공급하는 전력변환장치에 대한 것으로서, 외부입력전원과 부하 사이에 트랜지스터를 포함하는 바이패스 스위치(510)가 제어부에 연결된 바이패스신호 생성부(520)의 신호를 받아 바이패스 스위치(510)를 즉각 차단하도록 하며, 이때 상기 바이패스 스위치(510)는 트랜지스터 콜렉터가 두개의 다이오드(D1, D2) 캐소드(Cathode)각각에 연결되며 트랜지스터의 에미터는 또 다른 두개의 다이오드(D3, D4) 애노드(anode)각각에 연결되어, 외부입력의 위상이 양(+)이면 외부입력과 상기 트랜지스터 콜렉터 사이에 연결된 다이오드(D1)를 통과한 전류가 트랜지스터를 통과하여 트랜지스터와 출력측 부하 사이에 연결된 다이오드(D4)를 통과하고, 외부입력의 위상이 음(-)이면 상기 출력측 부하와 트랜지스터 사이에 연결된 다이오드(D2)를 통과한 전류가 트랜지스터를 통과하여 트랜지스터와 외부입력 사이의 다이오드(D3)를 통과하도록 하여, 외부입력이 비정상인 때 상기 바이패스 스위치 가 즉각 차단됨으로써 상기 인버터로부터의 교류전원이 외부전원으로 역류되지 않고 부하로 흐를 수 있도록 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치를 제공한다.

Description

바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치
본 발명은 전력변환장치의 바이패스 스위치 회로에 대한 것이며, 특히 순간정전 보상장치를 포함한 무정전전원장치 또는 자동전압조정기 등의 전력변환장치의 바이패스 스위치 회로 기술에 관한 것으로, 전력변환장치의 파손이나 이상 발생시에 정상인 외부 전원 또는 정상인 제2의 외부 전원 또는 미리 준비된 다른 예비 전력변환장치의 정상적인 출력을 바이패스 스위치의 입력으로 하여 정상인 전력을 부하에 원활히 공급되도록 바이패스 스위치 회로를 구성하여 전력변환장치의 파손이나 고장 등의 이상 발생으로 인한 산업용 전기전자기기의 손상을 방지하게 한 바이패스 스위치 회로 기술에 관한 것이다.
또한 본 발명은 OFF Line 방식 또는 LINE Interactive 방식의 무정전 전원장치 또는 순간정전 보상장치 에 대한 것이며, 특히 이 같은 OFF Line 방식 또는 LINE Interactive 방식의 무정전 전원장치 또는 순간정전 보상장치의 바이패스 스위치 회로에 대한 것이다.
과거와 달리 현대의 산업의 구조는 고집적, 고정밀로 대변되는 첨단산업, 첨단 기계장치로 이루어져 있다. 여러 산업분야에서 반도체 집적회로, LCD Panel, 제련, 제강, 자동차 산업 등에서 나노기술이라 표현되는 초정밀 기술을 적용하고 있으며, 모든 산업이 첨단화 되고 있다. 이로 인해 과거의 산업현장에서는 발생하지 않던 여러 가지 문제를 야기 시킨다.
산업의 동력인 상용전력은 신뢰성이 매우 높지만 여러 종류의 산업체가 밀집되어있고 크고 작은 공장들이 혼재되어 있는 산업현장에서는 각종 부하의 교번과 대용량 부하의 빈번한 스위칭, 부하전력의 비선형화로 인한 순간전압저하, 순간 정전 등이 자주 발생하고 있으며 유도뢰, 원거리 낙뢰 등으로 인한 전력 계통상의 단락사고 및 순간적인 전력용량의 초과로 인한 저전압, 정전 사고 등이 갈수록 빈번해 지고 있는 것이 현실이다.
굴뚝산업으로 표현되는 과거의 저정밀, 저집적의 산업시대에는 순간 전압강하, 저전압, 순간 정전이나 수분 이내의 비교적 짧은 시간의 정전은 견딜 수 있었으나, 고도화된 현대의 산업현장은 기계장치라고 하더라도 컴퓨터나 PLC(Programmable Logic Controller) 등으로 제어하는 초정밀 기계들이 대부분이고, 계측장비, 통신장비 등 초고집적화된 장비들에 있어서는 수십 ms의 전압저하나 정전에도 치명적 손상을 입거나, 생산제품의 불량 발생, 장비의 가동 중단 등으로 인하여 지대한 손실을 입는 경우가 증가하고 있다. 이를 대비하기 위해 전력변환장치는 꾸준히 발전하여 왔으며 1ms 이내의 선형적 응답특성을 갖는 초고속 자동전압 조정기(AVC), 1초 이내의 정전 또는 입력이상에 대한 보상을 목적으로 하는 순간정전 보상장치라는 새로운 개념의 무정전전원장치도 출현하게 되었다.
도 1은 대한민국 특허 제10-1009483호로 등록된 종래기술의 블록도이다. 무정전전원장치(UPS: Uninterrupted Power Supply)의 제어가 정상일 때는, 제어부(30)가 외부전원을 감시하여 외부전원이 정상일 때는 제어부에서 SCR 스위치(10)의 게이트에 펄스신호를 가하여 SCR 스위치를 도통시킴으로서 외부 전원을 부하에 공급한다. 외부전원이 저전압이나 정전 등의 이상이 발생하면 상기 제어부(30)는 상기 SCR 스위치(10)를 차단(Open)하고 인버터(50)를 작동시켜 콘덴서 또는 배터리로 이루어진 DC 전원소스(60)로부터 에너지를 공급받아 이를 ON/OFF 스위칭하여 교류 펄스를 만들고 이를 트랜스포머(40)로 승압, 또는 감압하여 외부전원의 전압레벨에 맞추어 부하에 공급한다.
무정전전원장치 또는 순간정전 보상장치의 소손(fire damages)이나 고장 등으로 제어가 비정상 또는 불능일 경우에는 상기 SCR 스위치(10) 및 상기 인버터(50)를 제어하지 못함으로 상기 SCR 스위치(10)는 OPEN되고 상기 인버터(50)는 작동하지 못하여 부하로의 전원공급이 중단된다. 이때, 별도의 펄스회로(20)를 작동하여 SCR 스위치(10)를 도통시켜 외부전원을 부하에 공급하도록 고안되어 있다.
도2는 펄스회로(20)의 상세도이다. 도2에 의하면 펄스회로(120)는, 별도의 펄스발생회로를 구동하기 위하여 주전원으로부터 15V를 입력받아 12V 전원을 만들기 위한 별도의 정전압 발생 회로(121)와, 제어부로 부터 인버터 제어신호를 받아 제어부가 이상이면 에러를 검출하는 에러 검출부(122)와, 상기 에러 검출부의 신호가 '하이'이면 발진하는 별도로 추가된 클럭발진부(123)와, 상기 클럭발진부로부터 발생한 클럭을 펄스트랜스를 구동할 수 있는 크기로 증폭하는 클럭증폭부(124)와, 상기 클럭증폭부의 FET(Q2)의 펄스 출력으로 1차측 코일에 펄스를 생성시켜 2차측 코일에 펄스를 유기시키기 위한 펄스트랜스(T2)를 포함하여 상기 펄스트랜스 2차측 코일에 유기된 펄스를 SCR 스위치(110)에 전달하기 위한 펄스 출력부(125)로 이루어져 있다. 이를 정리하면, 종래의 비상절체 기술은 정전압 발생 회로(121)와, 에러검출부(221)와, 별도의 클럭발진부(222)와, 클럭증폭부(223)와, 펄스트랜스를 포함하는 펄스회로(224)와, SCR 스위치(210)의 5단계로 이루어져 있다.
도3 및 도4는 상기 대한민국 특허 제10-1009483호로 등록된 종래기술의 단점을 보완하는 새로운 기술이며, 본원 발명자의 대한민국 특허 제10-1260340로 등록된 기술의 블록도이다.
도4에 의하면 외부 전원이 비정상 상태일 때 제어부가 인버터 또는 자동전압 조정부 등의 전력변환부를 제어하여 교류전원을 부하에 공급하는 전력변환장치에서, 상기 제어부에 전원을 공급하기 위한 스위칭 전원(SMPS : Switching Mode Power Supply)의 펄스트랜스(T1)의 2차측에서 제어부 전원으로 사용되는 권선 N1에 추가하여, 2차측 권선 N2, N3에서 1차측 펄스와 동일한 주파수를 갖는 펄스 전압이 유기되도록 구성된 펄스트랜스(T1) 추가 권선 코일부, 그리고 SMPS의 펄스트랜스(T1)의 2차측 권선인 N2, N3로부터 생성된 구동 펄스의 경로를 제어하여 SCR 스위치의 게이트로 출력할 수 있도록 하는 펄스신호 전달부(332)를 구동하는 펄스경로 제어부(330)로 구성되어, 전력변환장치의 제어부가 고장인 때, 펄스경로 제어부(330)를 활성화하고, 상기 SMPS의 2차측 권선 N2, N3에 유기된 펄스 전압이 상기 펄스신호 전달부(332)를 도통하여, 상기 SCR 스위치의 게이트에 구동펄스를 공급하도록 한다.
상기 대한민국 특허 제10-1009483호와 대한민국 특허 제10-1260340의 기술은 제어부(30, 430)의 파손, 단선, 내부 소손 등으로 인한 제어 불능시 SCR스위치를 도통(TURN ON)시켜 정상의 외부전원을 정상적으로 부하에 공급하기 위하여 바이패스 시키는 기술에 대한 것으로서, '비상바이패스 절체회로'라 알려져 있다. 그러나 이들 기술은 상기 SCR 스위치를 도통시키는 기술에 대한 것일 뿐 상기 외부전원이 비정상일 때 SCR 스위치를 차단하는 기술은 포함하지 않는다.
도5는 본원 발명자의 대한민국 특허 제10-1091176호로 등록된 기술인 '사이리스터 스위치 제어방법'의 실시 예에 따른 사이리스터 스위치 제어방법을 적용함에 있어서, 입력전원의 이상발생 위상 및 위상 조절 시간에 따른 파형을 각각 나타낸 그래프이다. 이 기술은 외부전원이 비정상일 때 SCR 스위치를 차단하기 위하여 SCR 게이트에 가해지는 펄스 신호를 제거하여도 SCR 스위치에 흐르는 전류의 방향이 반대로 바꾸지 않으면 그대로 도통 상태를 유지하는 SCR 스위치의 고유한 특성으로 인해, 외부 입력전원이 비정상일 때 직류를 인버터로 교류로 변환하여 부하에 공급하는 무정전 전원장치 또는 순간정전보상장치에 있어서 인버터에 의해 교류로 변환된 보상 전력이 부하측으로만 공급되지 않고 도통상태를 유지하고 있는 SCR로 이루어진 바이패스 스위치를 통하여 입력측으로 역류하여 부하에 정상적인 보상전력이 공급되지 않는 것을 방지하고자 하는 기술이다. 이 기술은 외부 입력전원이 비정상일 때 바이패스 스위치의 구성요소인 상기 SCR의 게이트에 가해지는 펄스 신호를 중단함과 동시에 인버터로 변환하는 교류의 위상을 상기 외부전원의 위상보다 늦추거나 당김으로서 상기 SCR 스위치에 흐르는 전류의 방향을 반대로 바꾸어 강제로 SCR 스위치를 차단하는 기술이다. 상기 대한민국 특허 제10-1091176호로 등록된 기술인 '사이리스터 스위치 제어방법'은 SCR 스위치를 통해 보상 AC 전압이 유실되는 것을 차단시키는 데 획기적으로 기여하였으나 완벽하지는 못하며 보상출력의 위상을 변경하여야 하는 이유로 삼상 전원에는 사용이 매우 어렵다.
무정전 전원장치(UPS) 또는 순간정전 보상장치(DVC) 등의 전력 변환 장치에서 입력전원이 비정상일 때는 SCR 스위치(10, 110, 210, 310)를 차단 하고 직류전원 소스를 받아 인버터로부터 생성된 교류 전원을 부하에 공급하고, 외부 입력전원이 정상이고 제어부가 비정상인 때 배경기술에서 설명한 바와 같이 종전 기술에서는 '비상바이패스 절체회로' 통해 상기 SCR(silicon controlled rectifier) 스위치를 도통하기 위한 기술을 설명한 것이다.
그런데 상기 SCR 스위치(10, 110, 210, 310)는 제어부(30, 231, 430) 또는 펄스회로(20)로부터 SCR 스위치를 도통하기 위한 펄스가 공급되지 않아도 상기 SCR 스위치(10, 110, 210, 310)에 흐르는 전류의 방향이 반전되지 않는 한 지속적으로 도통 상태를 유지하는 특성이 있다. 즉, 상기 도1과 도3에서 입력전원을 부하에 바이패스 시키는 기능의 스위치로서 SCR을 채용하고 있으며, 입력전원이 비정상일 때는 SCR 스위치(10, 110, 210, 310)를 즉시 차단 하고 인버터로부터 생성된 교류 전원을 부하에 공급하여야 할 것이나, 이 SCR 스위치는 전류의 방향이 반전하지 않으면 차단되지 않고 도통된 상태를 유지하므로 직류소스로부터 전력을 받아 인버팅 하여 생성된 교류전력을 부하쪽으로만 보내지 못하고, 도통 상태를 유지하고 있는 상기 SCR 스위치(10, 110, 210, 310)를 통하여 입력전원 방향으로 역류(back feed) 시킴으로서 부하에 보상전력을 공급하지 못하여 부하는 동작불능 또는 오동작의 상태로 되는 결함이 있다.
이를 위하여 SCR 스위치를 강제로 차단 시키는 페이즈 쉬프트(PHASE SHIFT)라고 하는 기술(대한민국 특허 제10-1091176호)이 개발되었으나 이 역시 완벽하지는 못하며 특히 삼상에는 적용할 수 없는 단점이 있다. 특히 SCR 스위치(10, 110)는 제어부와는 반드시 분리된 전원으로 펄스를 생성하여 공급하여야 하므로 제어 전원과는 분리된 펄스회로가 필요하며 상기 펄스회로는 도2와 같이 별도의 안정화 전원(121), 에러신호 검출부(122), 별도의 클럭 생성부(123), 클럭 증폭부(124), 펄스 샐성부(125)의 5단계로 이루어진 복잡한 회로와 과정으로 구성되어있다.
따라서 본 발명은 정상의 외부입력전원 이상 발생시 즉시 차단이 불가능하여 OFF LINE 또는 LINE INTERACTIVE 방식의 순간정전 보상장치를 포함하는 무정전 전원장치의 절체시 SCR 스위치가 차단되지 않는 에러가 발생하여 정전 보상을 하지 못하는 경우가 발생하는 종래 SCR 스위치의 결함을 제거하고, 또한 도 1 및 2의 종래기술에서와 같은 별도의 안정화 전원과 펄스회로 등 상기 5단계의 과정이 필요 없는 도7과 같은 매우 간단한 제어회로의 구성으로 2ms 이내의 짧은 절체 시간을 가진 정확한 바이패스 스위치의 ON/OFF 기능을 구현하여 순간정전 보상장치를 포함하는 무정전 전원장치의 고유 기능을 완벽히 실현하는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따라, 외부입력전원이 비정상 상태일 때는 제어부가 인버터를 제어하여 직류를 교류로 변환하여 교류전원을 부하에 공급하는 전력변환장치에 있어서, 외부입력전원과 부하 사이에 트랜지스터를 포함하는 바이패스 스위치가 제어부에 연결된 바이패스신호 생성부의 신호를 받아 바이패스 스위치를 즉각 차단하도록 하며, 이때 상기 바이패스 스위치는 트랜지스터 콜렉터가 두개의 다이오드(D1, D2) 캐소드(Cathode)각각에 연결되며 트랜지스터의 에미터는 또 다른 두개의 다이오드(D3, D4) 애노드(anode)각각에 연결되어, 외부입력의 위상이 양(+)이면 외부입력과 상기 트랜지스터 콜렉터 사이에 연결된 다이오드(D1)를 통과한 전류가 트랜지스터를 통과하여 트랜지스터와 출력측 부하 사이에 연결된 다이오드(D4)를 통과하고, 외부입력의 위상이 음(-)이면 상기 출력측 부하와 트랜지스터 사이에 연결된 다이오드(D2)를 통과한 전류가 트랜지스터를 통과하여 트랜지스터와 외부입력 사이의 다이오드(D3)를 통과하도록 하여, 외부입력이 비정상인 때 상기 바이패스 스위치 가 즉각 차단됨으로써 상기 인버터로부터의 교류전원이 외부전원으로 역류되지 않고 부하쪽으로만 흐를 수 있도록 함을 특징으로 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치를 제공한다.
본 발명의 다른 한 특징에 따라, 상기 제어부에 연결된 바이패스신호 생성부가 포토커플러(PC1)를 더욱 포함하여, 제어부로부터 공급된 신호가 포토커플러를 통하여 상기 바이패스 스위치를 도통(ON) 또는 차단(OFF)시켜 상기 바이패스 스위치를 작동시킴을 특징으로 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 한 특징에 따라, 상기 제어부에 연결된 바이패스신호 생성부가 바이패스 신호 반전부를 더욱 포함하며, 제어부로부터의 신호가 바이패스 신호 반전부로 제공되어 신호가 반전되도록 함으로써, 제어부는 상기 외부입력전원이 비정상이고 제어부가 정상일 때 만 바이패스 신호 반전부로 하이의 신호가 입력되어 상기 바이패스 신호 반전부를 통과하여 로우 신호로 반전시켜 상기 바이패스 스위치에 공급하여 상기 바이패스 스위치를 차단(OFF)하고; 상기 외부입력전원이 정상인 때는 상기 제어부의 고장 여부와 관계없이 바이패스 신호 반전부로 로우의 신호가 입력되어 상기 바이패스 신호 반전부를 통과하여 하이 신호로 반전시켜 상기 바이패스 스위치에 공급하여 상기 바이패스 스위치를 도통(ON) 시킴을 특징으로 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치를 제공한다.
종래의 기술에서 외부입력전원의 비정상시 바이패스 스위치를 구성하고 있는 SCR의 게이트에 펄스로 이루어진 도통 신호의 공급을 멈추고 직류를 인버터로 교류로 변환하여 교류의 보상전력을 부하에 공급해야 하는 무정전 전원장치에서 SCR 스위치가 차단되지 않은 상태에서 상기 교류의 보상전력이 도통 상태를 유지하고 있는 상기 바이패스 스위치를 통하여 부하의 크기가 무한대에 가까운 외부입력 쪽으로 역류 함으로서 부하로 전력이 공급되지 못하여 부하의 동작이 멈추거나 오동작하는 것을 방지하고, 이에 더하여 부하의 크기가 무한대에 가까운 외부입력 쪽으로 무한한 크기의 전류가 SCR 스위치가 도통 상태를 유지하고 있는 동안 역류 함으로서 인버터의 스위칭 소자의 전류 정격을 크게 상회하여 상기 인버터의 스위칭 소자가 파손 또는 소손되는 것을 막아 상기 무정전전원장치를 보호하는 기능을 제공한다.
본 발명의 다른 효과는 현재까지 순간정전 보상장치를 포함하는 무정전 전원장치에서 소용량의 전력변환 장치를 병렬로 증가시켜 대용량화 하는 병렬운전 기술은, 절체 동작이 없고 위상을 완벽히 제어할 수 있는 ON-LINE TYPE에서 만 가능하고 OFF-LINE TYPE 과 LINE INTERACTIVE TYPE은 종래 기술인 상기 SCR 스위치의 제어기술에서 상기 SCR 스위치의 차단시 절체 시간의 편차가 심하고 절체시점의 위상에 따른 일률적이지 않은 지연시간이 존재함에 따라 각상의 위상을 완전히 동기시키지 못하여 병렬운전이 불가능 했으나, 본 발명에 따라 트랜지스터 또는 IGBT를 제어함에 있어서는 절체시점의 위상과 관계없이 지연시간이 존재하지 않으므로 바이패스 스위치는 절체시간의 편차가 없고 완벽한 위상의 동기 제어가 가능하여 상기 순간정전 보상장치를 포함하는 무정전 전원장치에서 소용량의 전력변환 장치를 병렬로 증가시켜 대용량화 하는 병렬운전 기술이 OFF-LINE TYPE 과 LINE INTERACTIVE TYPE 에서도 가능하게 되어 대용량의 증설이 필요할 때 필요한 용량에 맞추어 경제적인 설비의 증설이 가능하게 된다.
본 발명의 또 다른 효과는 제어부 고장시에도 정상인 외부입력 전원을 부하에 공급하는 비상바이패스회로의 역할을 겸하므로 별도의 비상바이패스 절체회로를 구성할 필요 없이 항상 정상인 외부 입력 전력을 부하에 공급하는 것이다.
본 발명의 또 다른 효과는 혁신적인 회로 구성의 간결화로 장치의 고장률이 감소하여 장치의 신뢰성과 안전성이 제고되고 자재비 절감과 생산시간 단축으로 생산원가 절감효과가 뛰어나, 저 비용으로 고 신뢰성의 전력변환 장치를 구축하므로서 외부입력전원이 정상일 경우는 상기 정상의 외부입력전원을, 상기 외부입력전원이 비정상일 경우에는 보상전원을 완벽히 부하에 공급하도록 함으로서 부하장치를 보호하고 부하로의 전원공급을 원활히 하여 산업용 전기전자기기의 작동을 보장하고 초정밀 전기전자산업의 생산성을 획기적으로 증가시킨다.
도 1은 종래기술의 무정전 전원장치 구성을 보인 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 종래 기술의 펄스 회로 상세도.
도 3은 본 발명 출원인의 이전 출원 무정전 전원장치 구성을 보인 블록도.
도 4는 본 발명 출원인의 이전 출원 무정전 전원장치의 비상바이패스 절체회로 구성을 보인 블록도.
도 5는 본 발명 출원인의 이전 출원 사이리스터 스위치 제어방법의 실시예에 따른 입력전원의 이상발생 위상 및 위상 조절 시간에 따른 파형을 각각 나타낸 그래프.
도 6는 본원 발명에 따른 바이패스 스위치 를 채용한 무정전 전원장치의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본원 발명에 따른 무정전 전원장치의 바이패스 스위치 와 바이패스신호 생성부의 구성을 도시한 도면.
도 8은 본원 발명에 따른 무정전 전원장치의 바이패스 스위치 와 바이패스신호 생성부의 다른 한 구성을 도시한 도면.
도 9은 본원 발명에 따른 무정전 전원장치의 바이패스 스위치 와 바이패스신호 생성부의 또 다른 한 구성을 도시한 도면.
도 10는 본원 발명에 따른 무정전 전원장치의 바이패스 스위치 와 바이패스신호 생성부의 또 다른 한 구성을 도시한 도면.
도11은 종래 기술인 SCR 스위치를 차단했을 때의 보상전압 전류의 파형을 도시한 도면.
도12은 본원 발명의 기술에 따라 바이패스 스위치를 차단했을 때의 보상전압 전류의 파형을 도시한 도면.
본 발명은 OFF Line 방식 또는 LINE Interactive 방식의 무정전 전원장치 또는 순간정전 보상장치 에 대한 것이며, 특히 이 같은 OFF Line 방식 또는 LINE Interactive 방식의 무정전 전원장치 또는 순간정전 보상장치의 바이패스 스위치 회로에 대한 것이다.
일반적으로 컴퓨터와 주변 장치에 대한 전력 공급을 조절하는 무정전 전원장치 또는 순간정전 보상장치의 운영방식에는, 외부의 교류 입력이 부하에 전달되는 형식과 관련하여, ON Line 방식과 OFF Line 방식과 LINE Interactive 방식이 있다.
ON Line 방식은 AC - DC - AC로 2중 변환을 하여 평상시에도 항상 인버터를 통하여 전원이 공급되며, 입력전원이 인가되면 별도의 정류부는 입력된 교류전원을 직류로 변환하여 축전지를 충전시키고, 다시 축전지로부터 직류 전원을 공급받아 인버터부가 스위칭 동작을 하여 필터를 통하여 정현파를 만들어 부하에 전원을 공급한다. ON Line 방식은 입력전원의 이상 발생과 관계없이 절체 동작이 없고 복수의 장치에서 위상의 동기 제어가 가능하여 병렬운전이 가능하므로 소용량 설비의 추가증설만으로 단일 용량의 증설이 가능한 장점이 있다.
한편, OFF Line 방식은 평상시 입력전원을 바이패스를 통하여 부하에 공급하면서 한쪽으로는 별도의 정류부가 입력전원을 직류전원으로 변환하여 축전지에 충전시키고 있다가 정전시에는 바이패스스위치를 차단하고 인버터를 동작시켜 부하에 전원을 공급하는 방식이고, LINE Interactive 방식은 평상시 입력전원을 바이패스를 통하여 부하에 공급하면서 별도의 정류부 없이 인버터부가 정류부로 동작하여 입력전원을 직류전원으로 변환하여 축전지에 충전시키고 있다가 정전시에는 인버터부로 동작하여 부하에 전원을 공급하는 방식이다.
ON Line 방식과 OFF Line 방식과 LINE Interactive 방식의 차이점과 관련하여, ON Line 방식은 입력전원의 이상여부와 관계없이 별도의 정류부로 항상 충전된 축전지에서 직류를 공급받아 인버터로 교류로 전환하여 부하에 공급하므로 절체동작이 없고 전압 안정도가 상당히 높으며 위상에 대한 완벽한 제어가 가능하여 병렬운전이 가능한 반면, 효율이 85%정도로 낮고 복잡한 회로 구성으로 인해 제조 원가가 높다. 이에 반해 OFF Line 방식은 ON Line 방식과 달리 평상시에는 별도의 정류부로 축전지에 충전하면서 출력은 입력전원을 그대로 바이패스하여 부하에 공급하고 입력전원의 정전시에만 인버터부를 사용하므로 효율은 97-98%로 높은편이나 ON Line 방식과 마찬가지로 별도의 정류부와 인버터부를 가지고 있으므로 제조 원가가 높고 응답속도가 4ms 이상으로 느리므로 순간정전에 약한 치명적인 단점으로 초고정밀기기에는 사용이 불가하며 절체시 복수의 Off Line 방식의 UPS를 동일 위상으로 제어할 수 없으므로 병렬운전이 불가능 하다.
또한 Line Interactive 방식은 종래의 OFF Line 방식과 달리 입력전원을 그대로 바이패스하여 부하에 공급하면서 별도의 정류부 대신에 인버터부가 역으로 동작하여 정류부의 기능으로 축전지에 충전을 하고 입력전원의 이상시에만 인버터부로 동작하므로 별도의 정류부가 없어 제조원가가 낮고 효율은 97-98%로 높으며 응답속도가 2ms 이내로 매우 짧아 초고정밀기기의 순간정전 대책으로 훌륭하나 SCR을 바이패스 스위치에 채용함으로서 절체가 정확히 이루어지지 않아 인버팅시 보상전력이 입력측으로 역류하는 단점이 있고 Off Line 방식과 마찬가지로 절체시 복수의 Line Interactive 방식의 순간정전 보상장치를 동일 위상으로 제어할 수 없으므로 병렬운전이 불가능 하다.
특히, ON-LINE 방식은 대용량화가 용이하고 부하가 요구하는 전원 특성을 맞추어 줄 수 있어서 많이 이용하고 있으나, 종래기술의 LINE Interactive 방식 또는 OFF Line 방식은 상대적으로 효율이 높고 제조 원가가 낮음에도 이 같은 방식의 고유한 종래기술의 단점으로 인해 활용이 제한되고 있다. 본 발명은 이 같은 LINE Interactive 방식의 종래 기술의 단점을 극복하여 그 장점이 유용하게 활용되도록 하는 것이다.
LINE Interactive 방식은 ON Line 방식에 비해 현저히 높은 효율로서 입력전원이 정상일 때는 입력전원을 SCR 스위치를 통하여 바이패스 시켜 직접 부하에 공급함으로서 높을 효율을 유지하고 입력이 비정상이면 2ms(1ms:1천분의 1초)의 짧은 시간 내에 상기 SCR 스위치를 즉시 차단(TURN OFF)시켜, 직류전원 소스를 받아 인버터로부터 생성된 교류 전원을 부하에 공급하여야 한다. 그런데 상기 SCR 스위치는 Gate에 신호를 한번만 주면 Gate신호가 없어도 상기 SCR 스위치에 흐르는 전류의 방향이 반전될 때까지 계속 On상태를 유지시키는 특성을 가지며, 따라서 상기 SCR 스위치에 흐르는 전류의 방향이 바뀌기 전에는 SCR이 차단되지 않는다. 상기 SCR의 특성으로 인해, 외부입력이 비정상인 때, 상기 SCR 스위치가 도통 상태를 유지하고 있는 동안에는 상기 인버터로부터 생성된 교류 전력이 부하로 전달되지 못하고 상기 SCR 스위치를 통하여 입력측으로 전류가 역류하게 되고, 결과적으로 부하에 전력을 공급하지 못하여 부하가 작동을 멈추거나 오동작 하는 경우가 발생한다. 도 11은 이와 같이 외부 입력전원 이상 발생시 상기 SCR 스위치가 즉시 차단되지 못하여 외부 입력전원의 이상 발생 후 2ms 이내에 인버터로부터 생성된 전력이 부하로 전달되지 않고 상기 SCR 스위치를 통하여 입력측으로 역류되면서 부하에서의 출력전압이 유실되고 정상전류의 수배에 달하는 전류가 역류하고 있는 현상을 보여준다.
보상전력이 2ms 이상 유실되어 부하에 공급되지 못하면 초고정밀 부하는 작동을 멈추거나 오동작하게 되어 산업현장에는 지대한 손실을 초래하게 된다. 바로 이 같은 점으로 인하여 종래 기술에서는 정밀기기 분야에서는 LINE Interactive 방식의 순간정전보상장치가 입력전원의 SAG 발생시 종종 부하 동작을 정지시키거나 오동작을 유발하고, 때로는 상기 순간정전보상장치에서 화재가 나서 초고정밀 산업 현장에서 막대한 손실을 입히는 경우가 있었다. 따라서 본 발명은 이 같은 OFF Line 방식 또는 LINE Interactive 방식의 무정전 전원장치 또는 순간정전 보상장치의 상기 SCR 스위치를 대체하여, 외부 입력전원에 이상이 발생하였을 때는 즉시 외부 입력전원과 연결된 바이패스 스위치를 차단 시킴으로써 인버터로부터 생성된 보상전력이 입력측으로 역류하지 않도록 하는 기술을 제공하는 것이다.
이하 본 발명에 대한 설명에서는 LINE Interactive 방식의 무정전 전원장치 또는 순간정전 보상장치와 관련하여, 제어부(430)에 본 출원 발명자의 '무정전 전원 공급장치의 비상 바이패스 절체회로'에 대한 대한민국 특허 제10-1260340호에서 '이상신호 검출부(331)'에서와 같이 제어부의 이상에 따른 바이패스 반전부를 적용하지 않는 경우(도 7, 도 8)와 이를 적용하는 경우(도 9, 도 10)에 대하여 차례로 설명한다.
도 4는 제어부 이상발생시 SCR 스위치를 도통하기 위한 본 출원 발명자의 '무정전 전원 장치의 비상 바이패스 절체회로'를 도시한 것이며, 도 6은 상기 SCR 스위치(310)를 대신하여 본 발명의 바이패스 스위치(410)를 채용한 무정전 전원장치의 구성을 보인 회로를 도시한 도면이다. 도 7은 도 6의 바이패스 스위치(410)를 구체적으로 도시한 도면이며, 본원 발명에 따른 무정전 전원장치의 바이패스 스위치 (510)와 바이패스신호 생성부(520)의 구성을 도시한 도면이다. 도 7의 상기 바이패스 스위치(510)에서 전류는 외부입력의 위상이 양(+)이면 의 경로로, 외부입력의 위상이 음(-)이면 의 경로를 통하여 흐르게 된다. 이때 상기 바이패스 스위치 (510)는 트랜지스터(Q1) 콜렉터가 두개의 다이오드(D1, D2) 캐소드(Cathode)각각에 연결되며 트랜지스터의 에미터는 또 다른 두개의 다이오드(D3, D4) 애노드(anode)각각에 연결되어, 외부입력의 위상이 양(+)이면 외부입력과 상기 트랜지스터 콜렉터 사이에 연결된 다이오드(D1)를 통과한 전류가 트랜지스터를 통과하여 트랜지스터와 출력측 부하 사이에 연결된 다이오드(D4)를 통과하고, 외부입력의 위상이 음(-)이면 상기 출력측 부하와 트랜지스터 사이에 연결된 다이오드(D2)를 통과한 전류가 트랜지스터를 통과하여 트랜지스터와 외부입력 사이의 다이오드(D3)를 통과하도록 한다.
도 8의 상기 바이패스 스위치 (610)의 구성은 도 7의 바이패스 스위치(510)와 유사하며, 다만 도 7의 바이패스 스위치(510)가 다이오드와 트랜지스터(TRANSISTOR)로 이루어진 반면, 도 8의 상기 바이패스 스위치(610)는 다이오드와 IGBT(ISOLATED GATED BIPOLAR TRANSISTOR)로 이루어진 것이 상이하다. 도 7에서, 상기 바이패스신호 생성부(520)는 바이패스 신호를 제어부(430)와 외부입력의 조건에 따라 트랜지스터의 베이스 또는 IGBT의 게이트로 '로우(low)' 또는 '하이(high)'의 출력을 입력시키도록 구성된다. 상기 트랜지스터 의 베이스 또는 IGBT의 게이트로의 출력은 도 6에서의 제어부(430)와 외부입력의 조건에 따라 결정된다.
이하 이들 조건에 따른 본원 발명의 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치 회로 동작을 구체적으로 설명한다.
전력변환장치 시스템이 정상상태인 때, 즉 외부입력이 정상이고 제어부(430) 역시 정상이면 상기 제어부는 '하이'의 신호를 상기 바이패스신호 생성부(520)에 입력하고 상기 바이패스신호 생성부(520)에서 바이패스 신호를 하이로 출력하며 이 '하이'의 바이패스 신호는 바이패스 스위치 (510)의 트랜지스터(Q1) 베이스로 제공되고 트랜지스터(Q1)가 도통되어 콜렉터와 에미터간의 전류가 흐르도록 한다. 따라서 외부입력이 부하에 정상적으로 전달된다. 그러나 외부입력이 비정상이고 제어부가 정상이면 상기 제어부는 '로우'의 신호를 상기 바이패스신호 생성부(520)에 입력하고 상기 바이패스신호 생성부(520)는 바이패스 신호를 로우로 출력하며 이 로우의 바이패스 신호는 상기 트랜지스터(Q1) 베이스로 제공되어 트랜지스터를 차단시키며, 차단 시 지연시간이 필요한 SCR 스위치와는 달리, 도 7의 상기 바이패스 스위치 구성에 따라 차단시 지연시간이 전혀 없는 바이패스 스위치(510)를 즉시 차단함으로서, 도 6에서 도시된 직류전원(460)을 받아 인버터(450)로부터 교류로 변환하여 부하에 공급하여야 할 보상전력이 입력측으로 전혀 유실되지 않고 완벽하게 부하에 공급하도록 한다. 도 12는 외부 입력전원 이상 발생시 상기 바이패스 스위치를 즉시 차단시켜 외부 입력전원의 이상 발생 후 2ms 이내에 인버터로부터 생성된 전력이 상기 바이패스 스위치를 통하여 입력측으로 역류됨이 없이 보상전력이 온전히 부하에 공급되고 있음을 보여준다.
상기 외부입력과 제어부(430)의 정상 여부에 따라 제어부의 바이패스 신호의 상태, 바이패스 스위치(510)의 상태, 인버터(450)의 작동 여부, 그리고 부하에서의 출력 상태를 하기 표(1)에서 설명한다.
표 1 외부입력과 제어부의 정상 여부에 따른 부하에서의 출력 형태
입력 제어부 바이패스 신호 바이패스 스위치 상태 인버터(450) 작동 부하출력
제어부 정상 정상 하이 도통 비작동 외부입력 출력
비정상 로우 차단 작동 보상 출력
제어부 비정상 정상 로우 차단 작동 불가 보상출력 불가
비정상 로우 차단 작동 불가 보상출력 불가
도 8은 본원 발명에 따른 무정전 전원장치의 바이패스 스위치 와 바이패스신호 생성부의 다른 한 구성을 도시한 도면이다. 도 8에서는 외부입력전원인 교류전원의 정격전압이 높아 제어부를 보호할 필요가 있을 경우, 제어부의 바이패스 신호를 발광부와 수광부를 가지고 있으며 전기적으로는 절연되고, 광에 의하여 신호를 전달하는 포토커플러(PC1)로 전달하여, 제어부 전원과 분리된 별도의 전원을 이용하여 상기 바이패스 스위치를 구동하도록 한다. 도 7과 관련하여 설명한 바와 같이, 외부입력이 비정상이고 제어부가 정상이면 상기 제어부는 '로우'의 신호를 바이패스신호 생성부(620)에 입력하고 상기 바이패스신호 생성부(620)는 바이패스 신호를 로우로 출력하며 이 로우의 바이패스 신호는 트랜지스터(Q2)의 베이스로 공급되어 차단시 지연시간이 전혀 없는 바이패스 스위치 (610)를 즉시 차단함으로서 도 6에서 도시된 직류전원(460)을 받아 인버터(450)로부터 교류로 변환하여 부하에 공급하여야 할 보상전력이 입력측으로 전혀 유실되지 않고 완벽하게 부하에 공급하도록 한다.
도 9는 본원 발명에 따른 무정전 전원장치의 바이패스 스위치 와 바이패스신호 생성부의 또 다른 한 구성을 도시한 도면이다. 도 9 구성의 실시 예에서는 바이패스신호 생성부(720)에 바이패스 신호 반전부(730)를 추가 구성한 것이 특징이다. 상기 바이패스 신호 반전부(730)는 본 출원 발명자의 '무정전 전원 공급장치의 비상 바이패스 절체회로'에 대한 대한민국 특허 제10-1260340호에서 '이상신호 점출부(331)'와 같은 비상 바이패스를 본원 발명의 바이패스 스위치에 적용하여 제어부가 비정상인 때에도 부하출력에 정상적인 외부입력이 제공될 수 있도록 한 것이다. 상기 바이패스 신호 반전부(730)가 바이패스신호 생성부(720)에 삽입됨으로써 상기 바이패스신호 생성부(720)로 입력되는 바이패스 신호는 도 7의 신호와는 달리 입력된다.
즉, 외부입력이 비정상이고 제어부가 정상이면 상기 바이패스신호 생성부(720)의 바이패스 신호 반전부(730)로 하이 신호가 입력되도록 하며, 상기 바이패스신호 생성부(720)는 바이패스 신호를 로우로 출력하고 이 '로우'의 바이패스 신호는 상기 트랜지스터(Q3)를 차단시키며, 차단시 지연시간이 전혀 없는 바이패스 스위치(710) 구성에 따라 바이패스 스위치 (710)를 즉시 차단함으로서 도 6에서 도시된 직류전원(460)을 받아 인버터(450)로부터 교류로 변환하여 부하에 공급하여야 할 보상전력이 입력측으로 전혀 유실되지 않고 완벽하게 부하에 공급하도록 한다.
한편, 외부입력이 정상이고 제어부(430)가 비정상이면 상기 바이패스신호 생성부(720)의 바이패스 신호 반전부(730)로 로우 신호가 입력되도록 하며, 상기 바이패스신호 생성부(720)는 바이패스 신호를 하이로 출력하고, 이 '하이'의 바이패스 신호는 상기 바이패스 스위치(710)의 트랜지스터(Q3) 베이스로 연결되어 트랜지스터(Q3)가 도통되어 콜렉터와 에미터간에 전류가 흐르도록 한다. 따라서 외부입력의 정상입력이 상기 바이패스스위치(710)를 통하여 그대로 부하에 전달되며, 외부입력이 정상이 아닌 때는 그와 같은 비정상적인 외부입력이 그대로 부하에 전달된다.
도 9 에 도시된 구성의 실시 예에서, 바이패스신호 생성부(720)에 바이패스 신호 반전부(730)를 추가 구성하여, 제어부가 비정상 인 때에도 부하출력에 외부입력을 제공하도록 한 때, 상기 외부입력과 제어부(430)의 정상 여부에 따라 바이패스 신호의 상태, 바이패스 스위치 (710)의 상태, 인버터(450)의 작동 여부, 그리고 부하에서의 출력 상태를 하기 표(2)에서 설명한다.
표 2 바이패스 신호 반전부를 포함하는 때, 외부입력과 제어부의 정상 여부에 따른 부하에서의 출력 상태
외부 입력 바이패스 신호 반전부 입력신호 바이패스 신호 바이패스 스위치 상태 인버터(450) 작동 부하출력
제어부 정상 정상 로우 하이 도통 비작동 외부입력 출력
비정상 하이 로우 차단 작동 보상 출력
제어부 비정상 정상 로우 하이 도통 비작동 외부입력 출력
비정상 로우 하이 도통 비작동 외부입력 출력
상기 표(2)에서 요약되는 바와 같이, 상기 바이패스 신호 반전부 입력신호(제어부의 바이패스 신호)는 제어부가 정상이면서 외부입력이 비정상인 경우에만 하이 신호를 출력하고, 외부입력이 정상이고 제어부가 정상이거나 고장인 때는 로우 신호를 출력하는 제어부의 바이패스 신호를 받아 바이패스 신호 반전부(730)를 통해 반전시켜 제어부의 바이패스 신호가 로우일 경우에만 바이패스 스위치 (710)를 도통시켜 상기 외부입력 전원을 부하에 공급한다. 이 기능은 제어부 고장시에도 정상인 외부입력전원을 부하에 공급하므로 별도의 비상바이패스 회로를 구성할 필요 없이 하나의 간단한 바이패스 신호 생성부(720)만으로 비상바이패스회로의 역할을 겸할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
도 10은 본원 발명에 따른 무정전 전원장치의 바이패스 스위치 와 바이패스신호 생성부의 또 다른 한 구성을 도시한 도면이다. 도 10에서는 외부입력전원인 교류전원의 정격전압이 높아 제어부를 보호할 필요가 있을 경우, 제어부의 바이패스 신호를 포토커플러(PC2)를 통과하도록 하여, 제어부 전원과 분리된 별도의 전원을 이용하여 상기 바이패스 스위치를 구동하도록 한다. 도 9와 관련하여 설명한 바와 같이, 외부입력이 비정상이고 제어부(430)가 정상이면 바이패스신호 생성부(820)의 바이패스 신호 반전부(830)로 하이 신호가 입력되도록 하며, 상기 바이패스신호 생성부(820)는 바이패스 신호를 로우로 출력하고 이 '로우'의 바이패스 신호는 상기 트랜지스터(Q4)를 차단시키며, 차단시 지연시간이 필요한 SCR 스위치와는 달리, 차단시 지연시간이 전혀 없는 바이패스 스위치 (810)를 즉시 차단함으로서 도 6에서 도시된 직류전원(460)을 받아 인버터(450)로부터 교류로 변환하여 부하에 공급하여야 할 보상전력이 입력측으로 전혀 유실되지 않고 완벽하게 부하에 공급하도록 한다. 또한 외부입력의 상태와 관계없이 상기 제어부(430)가 비정상인 때에는 상기 바이패스신호 생성부(820)의 바이패스 신호 반전부(830)로 로우 신호가 입력되어 상기 바이패스신호 생성부(820)는 바이패스 신호를 하이로 출력하고, 이 '하이'의 바이패스 신호는 바이패스 스위치(810)의 트랜지스터(Q4) 베이스로 연결되어 트랜지스터(Q4)가 도통되어 콜렉터와 에미터간의 전류가 흐르도록 한다. 따라서 외부입력은 상태 그대로 부하에 전달된다. 따라서 도 9와 도 10에서의 바이패스 스위치 회로를 적용하는 때에는 제어부 고장시에 정상인 외부입력 전원을 부하에 공급하기 위한 별도의 비상바이패스 회로를 구성할 필요 없이 하나의 간단한 회로 만으로 비상바이패스회로의 역할을 겸할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
[부호의 설명]
10, 110, 210, 310 : SCR 스위치
20, 120 :펄스회로
40, 240, 440 : 승/강압 트랜스포머
50, 250, 450 : 인버터/컨버터
60, 260, 460 : 직류 전원소스
121 : 별도의 안정화 전원
122 : 에러신호 검출부
123 : 별도의 클럭 생성부
124 : 클럭 증폭부
125 : 펄스 생성부
320 :스위칭 전원
30, 231, 430 : 제어부
330 : 펄스경로제어부
331 : 이상신호 검출부
332 : 펄스신호 전달부
232, 321 : 주전원부
322 : 추가권선코일부
410, 510, 610, 710, 810 : 바이패스 스위치
510, 610, 710. 810 : 바이패스 스위치
520, 620, 720. 820 : 바이패스신호 생성부
730, 830 : 신호 반전부

Claims (7)

  1. 외부입력전원이 비정상 상태일 때는 제어부가 직류전원을 받아 인버터로부터 교류로 변환하여 교류전원을 부하에 공급하는 전력변환장치에 있어서,
    외부입력전원과 부하 사이에 트랜지스터를 포함하는 바이패스 스위치가 제어부에 연결된 바이패스신호 생성부(520, 620)의 신호를 받아 바이패스 스위치(510, 610)를 즉각 차단하도록 하며, 이때 상기 바이패스 스위치(510, 610)는 트랜지스터 콜렉터가 두개의 다이오드(D1, D2) 캐소드(Cathode)각각에 연결되며 트랜지스터의 에미터는 또 다른 두개의 다이오드(D3, D4) 애노드(anode)각각에 연결되어, 외부입력의 위상이 양(+)이면 외부입력과 상기 트랜지스터 콜렉터 사이에 연결된 다이오드(D1)를 통과한 전류가 트랜지스터를 통과하여 트랜지스터와 출력측 부하 사이에 연결된 다이오드(D4)를 통과하고, 외부입력의 위상이 음(-)이면 상기 출력측 부하와 트랜지스터 사이에 연결된 다이오드(D2)를 통과한 전류가 트랜지스터를 통과하여 트랜지스터와 외부입력 사이의 다이오드(D3)를 통과하도록 하여, 외부입력이 비정상인 때 상기 바이패스 스위치가 즉각 차단됨으로써 상기 인버터로부터의 교류전원이 외부전원으로 역류되지 않고 부하로 흐를 수 있도록 함을 특징으로 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 외부입력전원이 정상이고 제어부가 정상일 때 상기 바이패스 스위치 (510, 610)의 트랜지스터의 베이스에 하이(high)의 바이패스 신호를 가하여 상기 트랜지스터를 도통시켜 상기 바이패스 스위치를 작동시킴을 특징으로 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 바이패스 스위치 의 트랜지스터는 IGBT로 대체되어 사용할 수 있음을 특징으로 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부에 연결된 바이패스신호 생성부(620)가 포토커플러(PC1)를 더욱 포함하여, 제어부로부터 공급된 신호가 포토커플러를 통하여 상기 바이패스 스위치를 도통(ON) 또는 차단(OFF)시켜 상기 바이패스 스위치를 작동시킴을 특징으로 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치.
  5. 제1항에 있어서, 제어부에 연결된 바이패스신호 생성부(520)가 바이패스 신호 반전부(730, 830)를 더욱 포함하며, 제어부로부터의 신호가 바이패스 신호 반전부(730, 830)로 제공되어 신호가 반전되도록 함으로써, 제어부는 상기 외부입력전원이 비정상이고 제어부가 정상일 때만 바이패스 신호 반전부(730, 830)로 하이의 신호가 입력되어 상기 바이패스 반전부(730, 830)를 통과하여 로우 신호로 반전시켜 상기 바이패스 스위치에 공급하여 상기 바이패스 스위치를 차단(OFF) 하고;
    상기 외부입력전원이 정상이거나 상기 제어부가 고장 인 때는 바이패스 신호 반전부(730, 830)로 로우의 신호가 입력되어 상기 바이패스 신호 반전부(730, 830)를 통과하여 하이 신호로 반전시켜 상기 바이패스 스위치에 공급하여 상기 바이패스 스위치를 도통(ON) 시킴을 특징으로 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제어부에 연결된 바이패스신호 생성부(820)가 포토커플러(PC2)를 더욱 포함하여, 제어부로부터 공급된 신호가 상기 포토커플러를 통하여 상기 바이패스 스위치를 도통(ON) 또는 차단(OFF)시켜 상기 바이패스 스위치를 작동시킴을 특징으로 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치.
  7. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력변환장치가 순간정전 보상장치, 무정전전원장치 또는 자동전압조정기임을 특징으로 하는 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치.
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