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KR100343983B1 - The output control and protection circuit for high voltage and large current pulse generator - Google Patents

The output control and protection circuit for high voltage and large current pulse generator Download PDF

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KR100343983B1
KR100343983B1 KR1019990025212A KR19990025212A KR100343983B1 KR 100343983 B1 KR100343983 B1 KR 100343983B1 KR 1019990025212 A KR1019990025212 A KR 1019990025212A KR 19990025212 A KR19990025212 A KR 19990025212A KR 100343983 B1 KR100343983 B1 KR 100343983B1
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high voltage
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양천석
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엘지산전 주식회사
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Abstract

본 발명은 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로에 관한 것으로, 종래 고전압/대전류 스위치로 사용되는 스파크 갭 스위치나 싸이러트론 스위치는 수명이 매우 짧아 적용한계가 있고, 펄스 트랜스포머는 큰값의 분포용량과 1,2차 누설 리액턴스를 가짐으로써 펄스상승 시간 제한 및 짧은 펄스폭 출력이 곤란하고, 부하 단락시 고전압/대전류 스위치에 매우 큰 전류가 흐름으로써 스위치 파손 위험이 있고, 스위치와 펄스 트랜스포머의 정격이 고정되고, 스위치가 반도체 스위칭소자가 아니므로 펄스출력 형태를 임의로 조절하기 어려워 부하에 최적 대응하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 콘덴서에 충전에너지를 저장하고, 병렬접속된 범용 반도체 소자와 직렬접속된 펄스 트랜스포머에 의하여 고전압, 대전류의 펄스를 생성하여 부하부(110)로 발생시키는 과전압 보호회로를 내장한 펄스 발생부(109)와, 펄스 전압 상승시간(UT)과 펄스 전압 하강시간(AT)을 임의로 제어하여 상기 펄스 발생부(109)의 펄스출력의 소프트 스타팅(soft-starting)으로 하여 부하를 보호하도록 하고, 펄스 기준전압(RV)과 펄스 폭(DF) 및 펄스 주파수(PF)를 가변 조절하여 다른 출력의 펄스 파워를 발생토록 하여 다양한 부하조건에 최적대응 가능하고, 과전류 검출제어에 의하여 과전류로 부터 펄스 스위치의 소자를 보호하도록 한 충전/제어부(101)로 구성하여, 과전압 및 과전류로 부터 펄스 스위치소자의 파손을 방지하고, 다양한 부하조건에 최적으로 대응할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an output control and protection circuit of a high voltage, high current pulse generator, and a spark gap switch or a cyclotron switch, which is conventionally used as a high voltage / high current switch, has a very short lifespan, and a pulse transformer has a large value. With distribution capacity and primary and secondary leakage reactance, it is difficult to limit pulse rise time and short pulse width output, and there is a risk of switch breakage due to very large current flow in high voltage / high current switch in case of load short-circuit. Since the rating is fixed and the switch is not a semiconductor switching device, it is difficult to arbitrarily adjust the pulse output form, which makes it difficult to optimally respond to the load. Therefore, the present invention stores the charging energy in the capacitor, and generates a pulse of high voltage, high current by a pulse transformer connected in series with a general-purpose semiconductor device connected in parallel to generate a pulse to the load unit 110 to generate a pulse The unit 109, the pulse voltage rise time UT and the pulse voltage fall time AT are arbitrarily controlled to soft-start the pulse output of the pulse generator 109 to protect the load. By varying the pulse reference voltage (RV), pulse width (DF), and pulse frequency (PF), it is possible to generate pulse power of different outputs for optimum response to various load conditions, and pulses from overcurrent by overcurrent detection control It consists of a charge / control unit 101 to protect the device of the switch, preventing damage of the pulse switch device from overvoltage and overcurrent, and optimally responds to various load conditions. It is to be done.

Description

고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로{THE OUTPUT CONTROL AND PROTECTION CIRCUIT FOR HIGH VOLTAGE AND LARGE CURRENT PULSE GENERATOR}Output control and protection circuit of high voltage and high current pulse generators {THE OUTPUT CONTROL AND PROTECTION CIRCUIT FOR HIGH VOLTAGE AND LARGE CURRENT PULSE GENERATOR}

본 발명은 고전압(수십 kV 이상), 대전류(수백 A 이상)에 펄스 폭이 수십[ns]∼수백[ns]이 되는 펄스를 발생시키기 위한 펄스 발생장치에 관한 것으로, 특히 다양한 부하조건에 최적으로 대응할 수 있도록 하고, 과전압 및 과전류로 부터 펄스 스위치소자를 보호할 수 있도록 한 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse generator for generating pulses having a pulse width of several tens [ns] to several hundreds [ns] at high voltages (over several tens of kV) and large currents (over hundreds of A). The present invention relates to an output control and protection circuit of a high voltage, high current pulse generator that can cope with and protect a pulse switch device from over voltage and over current.

고전압, 대전류 펄스파워 기술은 콘덴서, 인덕터 등에 저장된 에너지를 수십[ns]∼수백[ns]의 시간 안에 인출하여 짧은 시간 동안에 에너지를 필요한 부하에 집중 공급하는 기술이다.High-voltage, high-current pulse power technology draws energy stored in capacitors, inductors, etc. in tens of [ns] to hundreds of [ns] and concentrates the energy to the required load in a short time.

이렇게 전기 에너지를 짧은 시간안에 방출하면, 정상적으로는 실현되지 않는 초고온, 초강자계, 초고전계와 같은 극한 상태를 용이하게 실현 가능하므로 펄스파워 발생 기술은 레이저, 마이크로 웨이브, X-ray, 전자 가속, 핵융합 발생, 전자빔의 발생, 바위/건물 발파 및 저온 플라즈마 발생 등 여러 산업 분야에서 급속이 이용이 확산중인 핵심 기술이다.When electrical energy is released in such a short time, extreme conditions such as ultra-high temperature, super-magnetic field, and ultra-high field, which are not normally realized, can be easily realized. Therefore, pulse power generation technology uses laser, microwave, X-ray, electron acceleration, and nuclear fusion. It is a key technology that is rapidly spreading in various industries such as generation, electron beam generation, rock / building blasting and low temperature plasma generation.

도 1은 종래의 스파크 갭 스위치 또는 싸이러트론 스위치를 이용한 펄스 발생장치에 대한 회로 구성도로서, 이에 도시된 바와같이, 상용전원 입력시 직류의 고전압을 발생시키는 직류 고전압 발생부(1)와, 상기 직류 고전압 발생부(1)에서 발생되는 직류 고전압을 충전시키는 고전압 충전 콘덴서(3)와, 상기 고전압 충전콘덴서(3)에 충전된 정전에너지를 짧은 순간 도통시켜 펄스형태로 출력시키는 고전압/대전류 스위치(4)와, 상기 고전압 충전 콘덴서(3)에서 출력되는 에너지를 절연 및 승압시켜 고전압/대전류 펄스를 부하부(6)로 출력시키는 펄스 트랜스포머(5)로 구성된다.1 is a circuit configuration diagram of a pulse generator using a conventional spark gap switch or a cyclotron switch. As shown in FIG. 1, a DC high voltage generator 1 for generating a DC high voltage when a commercial power source is input, A high voltage / large current switch for conducting a high voltage charging capacitor 3 to charge the DC high voltage generated by the DC high voltage generator 1 and the electrostatic energy charged in the high voltage charging capacitor 3 to output a pulse in a short instant. (4) and a pulse transformer 5 which insulates and boosts the energy output from the high voltage charging capacitor 3 and outputs a high voltage / high current pulse to the load unit 6.

이와같이 구성된 종래기술에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the prior art configured as described above in detail.

상용전원이 입력되면 직류 고전압 발생부(1)는 직류 고전압을 발생시킨다.When the commercial power is input, the DC high voltage generator 1 generates a DC high voltage.

이렇게 발생된 직류 고전압은 블록킹 다이오드(2)를 통하여 고전압 충전 콘덴서(3)에 에너지를 충전한다.The generated DC high voltage charges the high voltage charging capacitor 3 through the blocking diode 2.

이 충전된 에너지는 스파크 갭 스위치(Spark Gap Switch)나 싸이러트론 스위치(Thyratron Switch)와 같은 고전압/대전류 스위치(4)에 의하여 짧은 순간 도통되어 펄스 형태로 펄스 트랜스포머(5)에 입력되고, 이는 펄스 트랜스포머(5)에 의해 절연 및 승압되어 고전압/대전류 펄스를 부하부(6)로 출력한다.This charged energy is briefly conducted by a high voltage / high current switch 4, such as a spark gap switch or a thyratron switch, to be input to the pulse transformer 5 in the form of a pulse. It is insulated and stepped up by the pulse transformer 5 and outputs a high voltage / high current pulse to the load part 6.

이상에서와 같은 동작에 의해 부하부(6)에는 고전압(수십 kV 이상), 대전류(수백 A(암페어) 이상)에 펄스폭이 수십[ns]∼수백 [ns]가 되는 펄스를 발생시킨다.By the operation as described above, the load unit 6 generates a pulse having a pulse width of several tens [ns] to several hundreds [ns] at a high voltage (several tens of kV or more) and a large current (several hundreds of A (amps) or more).

이때 펄스 트랜스포머(5)의 등가회로는, 도 2에서와 같이 구성되는데, 이와같이 구성되는 이유는 다음과 같다.At this time, the equivalent circuit of the pulse transformer 5 is configured as shown in Fig. 2, but the reason for this configuration is as follows.

펄스 자체가 매우 고주파이고, 펄스 트랜스포머(5)의 1차, 2차 권선수가 승압을 위하여 각각 N1,N2의 값을 가짐에 따라 1,2차 권선간에 큰 값의 분포용량 Cd1, Cd2가 존재하고, 1,2차 권선이 코아를 완전히 감싸지 못하므로 큰값의 1,2차 누설 리액턴스 Xl1, Xl2가 존재하기 때문이다.As the pulse itself is very high frequency and the primary and secondary windings of the pulse transformer 5 have the values of N1 and N2 for boosting, there are large distribution capacities Cd1 and Cd2 between the primary and secondary windings. This is because large primary and secondary leakage reactances Xl1 and Xl2 exist because the primary and secondary windings do not completely wrap the core.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에 있어서, 첫째로 고전압/대전류 스위치로 사용되는 스파크 갭 스위치나 싸이러트론 스위치는 수명이 매우 짧아 현실적으로 필드 적용 한계의 문제점을 갖고 있고, 둘째로 펄스 트랜스포머는 큰값의 분포용량(Cd1,Cd2)과 큰값의 1,2차 누설 리액턴스(Xl1,Xl2)를 가짐으로써 펄스상승 시간 제한 및 짧은 펄스폭 출력이 곤란하고, 이러한 펄스 상승 기울기 및 펄스폭의 제한은 부하에 전달되는 전달에너지 감소 및 전력효율이 저감한다. 예를들어 환경 산업에 이용되는 저온 플라즈마 발생분야에서는 펄스폭이 수십 [ns]면 충분하므로 그 이상은 모두 손실로 작용하여 전력효율을 저감시킴으로써 고비용 운전 비용의 문제점이 있다.However, in the prior art as described above, firstly, a spark gap switch or a cyclotron switch used as a high voltage / large current switch has a very short lifespan, and thus has a problem of field application limitation. Second, a pulse transformer has a large value. By having distribution capacity (Cd1, Cd2) and large 1st and 2nd leakage reactance (Xl1, Xl2), it is difficult to limit pulse rise time and short pulse width output, and such pulse rise slope and pulse width limit are transmitted to the load. Reduced transmission energy and power efficiency are reduced. For example, in the low temperature plasma generation field used in the environmental industry, since the pulse width is sufficient for several tens of [ns], all of them have a problem of high operating cost by reducing power efficiency by acting as a loss.

세째로 부하 단락시 고전압/대전류 스위치에 매우 큰 전류가 흐름으로써 스위치 파손의 위험이 있고, 네째로 스위치와 펄스 트랜스포머의 정격이 고정되고, 스위치가 반도체 스위칭소자가 아니므로 펄스출력 형태를 즉, 펄스전압, 펄스폭 펄스 주파수 등을 임으로 조절하기 어려워 부하에 최적 대응하기 어려운 문제점이 있다.Third, there is a risk of damage to the switch due to the very large current flowing to the high voltage / high current switch during the load short circuit. Fourth, the rating of the switch and the pulse transformer is fixed and the switch is not a semiconductor switching device. It is difficult to adjust voltage, pulse width, pulse frequency, etc. at random, which makes it difficult to optimally respond to the load.

따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 수명이 반영구적인 범용 스위치소자를 여러개 병렬로 접속하여 스위치를 설계하고, 권선비 1:1의 펄스 트랜스포머에 직렬 접속하여 1,2차 권선의 누설 리액턴스 및 분포용량의 극소화를 꾀할 수 있도록 한 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로를 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention for solving the conventional problems as described above is to design a switch by connecting a number of semi-permanent general-purpose switch elements in parallel, and connected in series with a pulse transformer with a winding ratio of 1: 1, the first and second The present invention provides an output control and protection circuit for a high voltage, high current pulse generator to minimize the leakage reactance and distribution capacity of the winding.

본 발명의 다른 목적은 고전압, 대전류의 펄스에 대한 펄스 상승시간, 펄스 기준전압 및 펄스 하강시간을 임의로 제어하여 펄스 출력을 소프트 스타팅시켜 시스템을 보호할 수 있도록 한 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to control the output voltage of the high voltage, high current pulse generator to soft start the pulse output to protect the system by arbitrarily controlling the pulse rise time, pulse reference voltage and pulse fall time for high voltage, high current pulse And providing a protection circuit.

본 발명의 또 다른 목적은 고전압, 대전류의 펄스에 대한 펄스 폭 및 펄스 주파수를 가변 조절하여 다양한 부하조건에 맞는 펄스를 발생토록 하여 최적으로 운전가능하도록 한 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to control and protect the output of the high voltage, high current pulse generator to enable optimal operation by generating a pulse according to various load conditions by varying the pulse width and pulse frequency for the pulse of high voltage, high current In providing a circuit.

본 발명의 또 다른 목적은 펄스 트랜스포머의 여자에너지와 부하에너지 반사에 의한 과전압을 격감하고, 부하의 과전류를 검출 제어하여 펄스 스위치소자를 보호하도록 한 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to reduce the overvoltage caused by the excitation energy and load energy reflection of the pulse transformer, and to detect and control the overcurrent of the load to protect the pulse switch element output control and protection circuit of the high voltage, high current pulse generator In providing.

도 1은 종래의 스파크 갭 스위치 또는 싸이러트론 스위치를 이용한 고전압 대전류의 펄스 발생장치에 대한 회로 구성도.1 is a circuit diagram of a pulse generator of a high voltage and high current using a conventional spark gap switch or a cyclotron switch.

도 2는 도 1에서, 펄스 트랜스포머의 등가 회로도.2 is an equivalent circuit diagram of a pulse transformer in FIG.

도 3은 종래의 범용 반도체 스위치 소자를 이용한 고전압 대전류의 펄스 발생장치에 대한 회로도.3 is a circuit diagram of a pulse generator of a high voltage high current using a conventional general-purpose semiconductor switch element.

도 4는 본 발명의 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로에 대한 블럭 구성도.Figure 4 is a block diagram of the output control and protection circuit of the high voltage, high current pulse generator of the present invention.

도 5는 도 4에서, 각 부의 입출력 신호 파형도.5 is an input / output signal waveform diagram of each part in FIG. 4;

도 6은 도 4에서, 펄스방전 콘덴서(Cp)의 충전전압 및 충전전류 파형도.6 is a waveform diagram of charging voltage and charging current of the pulse discharge capacitor Cp in FIG. 4.

도 7은 도 4에서, 클리핑회로가 없는 경우 펄스 트랜스포머(P/T)의 1차측 전압 파형도.7 is a diagram of the primary voltage waveform of the pulse transformer (P / T) in the absence of a clipping circuit in FIG.

도 8은 도 4에서, 클리핑회로가 있는 경우 펄스 트랜스포머(P/T)의 1차측 전압 파형도.8 is a diagram of the primary voltage waveform of the pulse transformer (P / T) with the clipping circuit in FIG.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ********** Explanation of symbols for the main parts of the drawing *****

101 : 충전/제어부 102 : 전압 변환부101: charge / control unit 102: voltage conversion unit

103 : 전압 제어부 104 : 스위칭 제어부103: voltage controller 104: switching controller

105 : 명령 제어부 106 : 과전류 보호회로부105: command control unit 106: overcurrent protection circuit unit

107 : 디스플레이 및 키 조작부107: display and key control panel

108 : 전류 검출기 109 : 펄스 발생부108: current detector 109: pulse generator

110 : 부하부 Cc : 충전 콘덴서110: load portion Cc: charging capacitor

Cs : 스너버 콘덴서 Cp : 펄스방전 콘덴서Cs: Snubber Capacitor Cp: Pulse Discharge Capacitor

Dc : 클리핑 다이오드 Rs : 스너버 저항Dc: clipping diode Rs: snubber resistor

Rc : 클리핑 저항 P/T : 펄스 트랜스포머Rc: Clipping Resistance P / T: Pulse Transformer

Switch_c : 충전 스위치 Switch_p : 펄스 스위치Switch_c: Charging Switch Switch_p: Pulse Switch

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 콘덴서에 충전에너지를 저장하고, 병렬접속된 범용 반도체 소자와 직렬접속된 펄스 트랜스포머에 의하여 고전압과 대전류의 펄스를 생성하여 부하측으로 발생시키는 펄스 발생수단과, 펄스 상승시간과 펄스 기준전압 및 펄스 하강시간을 임의로 제어하여 상기 펄스 발생수단의 펄스출력의 소프트 스타팅(soft-starting)으로 부하를 보호하도록 하고, 펄스 폭과 펄스 주파수를 가변 조절하여 다른 출력의 펄스를 발생토록 하여 다양한 부하조건에 최적 대응하여 과전압 및 과전류로 부터 펄스 스위치의 소자를 보호하도록 한 충전/제어 수단을 포함한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a pulse generating means for storing the charging energy in the capacitor, and generates a pulse of high voltage and high current by the pulse transformer connected in series with a general-purpose semiconductor device connected in parallel to the load side, and pulse rise By controlling the time, pulse reference voltage and pulse falling time arbitrarily, the load is protected by soft-starting the pulse output of the pulse generating means, and the pulse width and pulse frequency are variably adjusted to generate pulses of different outputs. It is characterized in that it comprises a charge / control means to protect the elements of the pulse switch from overvoltage and overcurrent in response to various load conditions optimally.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings in detail as follows.

도 4는 본 발명의 과전압, 과전류 보호용 펄스 발생장치에 대한 회로 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 콘덴서에 충전에너지를 저장하고, 병렬접속된 범용 반도체 소자와 직렬접속된 펄스 트랜스포머에 의하여 고전압, 대전류의 펄스를 생성하여 부하부(110)로 발생시키는 과전압 보호회로를 내장한 펄스 발생부(109)와, 펄스 전압 상승시간(UT)과 펄스 전압 하강시간(AT)을 임의로 제어하여 상기 펄스 발생부(109)의 펄스출력의 소프트 스타팅(soft-starting)으로 하여 부하를 보호하도록 하고, 펄스 기준전압(RV)과 펄스 폭(DF) 및 펄스 주파수(PF)를 가변 조절하여 다양한 부하조건에 최적 대응하고, 과전류 검출제어에 의하여 과전류로 부터 펄스 스위치의 소자를 보호하도록 한 충전/제어부(101)를 포함한다.4 is a circuit diagram illustrating a pulse generator for overvoltage and overcurrent protection according to the present invention. As shown in FIG. 4, charge energy is stored in a capacitor, and a high voltage, The pulse generator 109 with an overvoltage protection circuit for generating a large current pulse and generating it to the load unit 110, and the pulse voltage rise time (UT) and the pulse voltage fall time (AT) are arbitrarily controlled to generate the pulse. Soft-starting of the pulse output of the unit 109 to protect the load, and by adjusting the pulse reference voltage (RV), pulse width (DF) and pulse frequency (PF) optimizing for various load conditions Correspondingly, the charging / control unit 101 is configured to protect the element of the pulse switch from the overcurrent by the overcurrent detection control.

상기에서 충전/제어부(101)는 입력되는 상용교류 전원을 직류전압으로 변환시키거나 입력되는 직류전압을 다시 직류전압으로 변환시켜 충전 콘덴서(Cc)에 충전시키는 AC/DC변환 및 DC/DC변환부(102)와, 상기 충전 콘덴서(Cc)의 전압을 다음단으로 전송 또는 차단시키는 충전 스위치(Switch_c)와, 부하부(110)에 흐르는 전류를 감지하는 전류 검출기(108)와, 기준치들의 제어신호를 제공하는 디스플레이 및 키 조작부(107)와, 상기에서 제공받은 제어신호에 의해 부하의 운전조건에 대응하기 위한 최적의 펄스 상승시간(UT), 펄스 하강시간(AT), 펄스 기준전압(RV), 펄스 폭(DF) 및 펄스 주파수(PF)를 출력하는 명령 제어부(105)와, 상기 명령 제어부(105)로 출력되는 펄스 상승시간(UT), 펄스 하강시간(AT), 펄스 기준전압(RV)에 의해 상기 변환부(102)를 제어하여 상기 충전 콘덴서(Cc)에 충전되는 전압을 조절하는 전압 제어부(103)와, 상기 명령 제어부(105)로 부터 출력되는 펄스 폭(DF) 및 펄스 주파수(PF)를 갖도록 상기 충전 스위치(Switch-C) 및 펄스 스위치(Switch-P)의 온/오프동작을 제어하는 스위칭 제어부(104)와, 상기 전류 검출기(108)를 통해 검출한 전류가 과전류이면 펄스 스위치(Switch-P)의 동작을 차단시키도록 명령 제어부(105)에 알리는 과전류 보호회로부(106)를 포함한다.In the above, the charge / control unit 101 converts an input AC power into a DC voltage or converts an input DC voltage into a DC voltage and charges the charging capacitor Cc to an AC / DC converter and a DC / DC converter. (102), a charge switch (Switch_c) for transmitting or cutting off the voltage of the charging capacitor (Cc) to the next stage, a current detector 108 for sensing the current flowing in the load unit 110, and a control signal of the reference values The display and key operation unit 107 for providing a signal, and the optimum pulse rise time (UT), pulse fall time (AT), and pulse reference voltage (RV) to correspond to the operating conditions of the load by the control signals provided above. , A command controller 105 for outputting a pulse width DF and a pulse frequency PF, a pulse rising time UT, a pulse falling time AT, and a pulse reference voltage RV outputted to the command controller 105. The conversion unit 102 by controlling the charging capacitor (Cc) The charge switch (Switch-C) and the pulse switch (Switch-) to have a voltage control unit 103 for adjusting the voltage to be charged, and a pulse width DF and a pulse frequency PF output from the command control unit 105. The switching control unit 104 for controlling the on / off operation of P) and the command control unit 105 to block the operation of the pulse switch (Switch-P) if the current detected by the current detector 108 is an overcurrent. The alert includes an overcurrent protection circuit 106.

그리고, 펄스 발생부(109)는 고전압 대전류의 펄스를 발생시키는 펄스 트랜스포머(P/T)와, 상기 펄스 트랜스포머(P/T)의 1차측에 병렬로 연결되어 대전류를 출력하는 M개의 모듈과, 상기 펄스 트랜스포머(P/T)의 2차측을 N개 직렬 접속하여 고전압을 발생시키도록 구성한다.The pulse generator 109 includes a pulse transformer P / T for generating a pulse of high voltage and high current, M modules connected in parallel to a primary side of the pulse transformer P / T, and outputs a large current, The secondary side of the pulse transformer P / T is connected in series so as to generate a high voltage.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.

도 3은 범용 반도체 스위치 소자를 이용한 고전압 대전류의 펄스 발생장치에 대한 회로도로서, 이에 도시된 바와같이, 충전장치로 부터 공급되는 충전전압(Vo)을 충전하는 펄스방전 콘덴서(12)와 펄스 스위치(13)가 직렬연결되어 1개 가지(14)를 이루고, 이러한 가지가 M개 병렬로 접속되어 있으며, 이 병렬접속 회로는 펄스 트랜스포머(11)의 1차 권선에 결선되어 1개 모듈(15)을 구성하고, 이와같은 동일모듈이 N개 구성되고, 각 모듈의 펄스 트랜스포머(11)의 2차 권선이 직렬 접속되어 구성된다.FIG. 3 is a circuit diagram of a pulse generator of a high voltage and high current using a general-purpose semiconductor switch element. As shown therein, a pulse discharge capacitor 12 and a pulse switch (Char) for charging a charging voltage Vo supplied from a charging device are shown. 13) are connected in series to form one branch (14), and these branches are connected in parallel in parallel, and this parallel connection circuit is connected to the primary winding of the pulse transformer (11) to connect one module (15). N identical modules are configured and secondary windings of the pulse transformers 11 of each module are connected in series.

이렇게 구성된 회로의 동작을 살펴보면, 미도시된 충전장치에서 충전전압(Vo)을 공급하면, 펄스 스위치(13)가 온된 상태에서 펄스방전 콘덴서(12)에전압이 충전된다.Looking at the operation of the circuit configured as described above, if the charging voltage (Vo) is supplied from the charging device not shown, the voltage is charged to the pulse discharge capacitor 12 in the state that the pulse switch 13 is turned on.

여기서 펄스 스위치(13)는 스파크 갭 스위치 대신 범용의 반도체 스위치 소자를 병렬로 M개 연결하여 사용한다.Here, the pulse switch 13 is used by connecting M general-purpose semiconductor switch elements in parallel instead of the spark gap switch.

상기 펄스방전 콘덴서(12)에 충전된 에너지는 펄스스위치(13)를 통해 경로가 형성되고, 펄스 트랜스포머(11)의 1차측에 에너지를 전달한다.The energy charged in the pulse discharge capacitor 12 is routed through the pulse switch 13, and transfers energy to the primary side of the pulse transformer 11.

이때 모듈(15)에는 M개의 가지가 병렬로 연결되어 있으므로, 펄스 트랜스포머(11)의 1차측으로 넘어가는 전압은 Vo가 되고, 전류는 Io의 M배가 된다.At this time, since M branches are connected in parallel to the module 15, the voltage passing to the primary side of the pulse transformer 11 becomes Vo, and the current becomes M times of Io.

따라서, 부하에서 보이는 전압은 Vo의 N배가 되고, 전류는 Io의 M배가 된다.Therefore, the voltage seen at the load is N times Vo, and the current is M times Io.

즉, 대전류를 얻기 위해서 가지를 병렬로 연결하여 모듈(15)을 구성하고, 고전압을 얻기 위해 펄스 트랜스포머(11)의 1차측을 직렬로 N개 연결하는 것이다.That is, in order to obtain a large current, the branches are connected in parallel to form the module 15, and in order to obtain a high voltage, the N primary sides of the pulse transformer 11 are connected in series.

이상에서와 같은 동작에 의해 부하측에는 2차측으로 다수개 직렬연결되어 있는 펄스 트랜스포머와, 상기 펄스 트랜스포머의 1차측에 병렬로 연결되어 있는 가지들에 의해 고전압과 대전류의 펄스를 발생시킨다.By the operation as described above, pulses of high voltage and high current are generated by pulse transformers connected in series to the secondary side on the load side and branches connected in parallel to the primary side of the pulse transformer.

결국, 부하측에 공급되는 고전압(Vout)은 Vout= N * Vo 가 되고, 대전류(Io)는 Io = M * Io 가 된다.As a result, the high voltage Vout supplied to the load side becomes Vout = N * Vo, and the large current Io becomes Io = M * Io.

상기에서와 같이 동작하는 고전압 대전류의 펄스를 부하로 공급하는 펄스 발생회로를 부하 단락 및 개방시 보호하고, 최적의 운전제어로 고속제어가 가능하도록 함으로써, 반도체 스위치소자의 수명을 보호하고, 장치의 파손을 방지하여 고신뢰성 확보가 가능하도록 한 것으로, 이에 대하여 도 4에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.By protecting the pulse generating circuit which supplies the high voltage high current pulse to the load during the load short-circuit and opening, and enabling the high speed control by the optimal operation control, the life of the semiconductor switch element is protected, It is to ensure high reliability by preventing damage, which will be described based on FIG. 4 as follows.

상용 교류전원 또는 밧데리를 통한 직류전압이 AC/DC변환 및 DC/DC 변환부(102)로 공급된다.DC voltage through a commercial AC power or a battery is supplied to the AC / DC conversion and DC / DC converter 102.

이때 디스플레이 및 키 조작부(107)에서 기준치들의 제어신호를 명령 제어부(105)로 출력한다.At this time, the display and key operation unit 107 outputs a control signal of the reference values to the command control unit 105.

그러면 상기 명령 제어부(105)는 그 제어신호에 따라 펄스 상승시간(UT), 펄스 하강시간(AT) 및 펄스 기준전압(RV)을 전압 제어부(103)로 출력하고, 펄스 폭(DF)과 펄스 주파수(PF)를 스위칭 제어부(104)로 출력한다.Then, the command controller 105 outputs the pulse rising time UT, the pulse falling time AT, and the pulse reference voltage RV to the voltage controller 103 according to the control signal, and the pulse width DF and the pulse. The frequency PF is output to the switching controller 104.

이에 상기 전압 제어부(103)는, 도 5의 (b)에서와 같은, 펄스 상승시간(UT), 펄스 하강시간(AT) 및 펄스 기준전압(RV)과 같은 값을 갖도록 도 5의 (a)에 도시한 바와같은 동작/정지 스위치신호를 AC/DC변환 및 DC/DC 변환부(102)로 제공한다.Accordingly, the voltage controller 103 may have values such as a pulse rising time UT, a pulse falling time AT, and a pulse reference voltage RV, as shown in FIG. 5B. The operation / stop switch signal as shown in the figure is provided to the AC / DC conversion and DC / DC conversion unit 102.

이때 상기 전압 제어부(103)는 "0" 전압이 될 때 까지 제어한다.At this time, the voltage control unit 103 controls until the voltage "0".

따라서 상기 AC/DC변환 및 DC/DC 변환부(102)는 상용 교류전원이 입력되면 이를 직류전압(DC)으로 변환시켜 충전 콘덴서(Cc)로 출력하거나 직류전압이 입력되면 이를 교류전원으로 변환시켰다가 다시 직류전압으로 변환시켜 상기 충전 콘덴서(Cc)로 출력한다.Therefore, the AC / DC conversion and DC / DC converter 102 converts the commercial AC power into DC voltage when the commercial AC power is input and outputs it to the charging capacitor Cc, or converts it into AC power when DC voltage is input. Is converted into a DC voltage again and output to the charging capacitor Cc.

그러면 상기 충전 콘덴서(Cc)에는 도 5의 (b)에서와 같은 전압이 충전된다.Then, the charging capacitor Cc is charged with the voltage as shown in FIG.

동시에 스위칭 제어부(104)는 펄스 폭(DF)과 펄스 주파수(PF)를 입력받아 충전 스위치(Switch_c)와 펄스 발생부(109)의 펄스 스위치(Switch_p)를 제어한다.At the same time, the switching controller 104 receives the pulse width DF and the pulse frequency PF to control the charging switch Switch_c and the pulse switch Switch_p of the pulse generator 109.

즉, 상기 스위칭 제어부(104)는 두 스위치 간(Switch_c)(Switch_p)에 서로 데드타임을 갖고 교번으로 온/오프 되도록 충전 스위치(Switch_c)에는 도 5의 (c)에서와 같은 펄스를 출력하고, 펄스 스위치(Switch_p)에는 도 5의 (d)에서와 같은 펄스를 출력한다.That is, the switching controller 104 outputs a pulse as shown in FIG. 5C to the charge switch Switch_c so as to alternately turn on / off with a dead time between the two switches (Switch_c). The pulse switch as shown in (d) of FIG. 5 is output to the pulse switch Switch_p.

상기 충전 스위치(Switch_c)가 온되고, 펄스 스위치(Switch_p)가 오프상태가 되면, 상기 충전 스위치(Switch_c)를 통해 충전 콘덴서(Cc)에 충전되어 있던 전압이 펄스방전 콘덴서(Cp)에 충전되고, 소정의 데드타임이 경과한 후 상기 충전 스위치(Switch_c)가 오프되고, 펄스 스위치(Switch_p)가 온되면 상기 펄스방전 콘덴서(Cp)에 충전된 에너지는 펄스 발생부(109)의 펄스 트랜스포머(P/T)의 각 1차 권선에 유기된다.When the charging switch Switch_c is turned on and the pulse switch Switch_p is turned off, the voltage charged in the charging capacitor Cc is charged in the pulse discharge capacitor Cp through the charging switch Switch_c. After a predetermined dead time has elapsed, when the charging switch Switch_c is turned off and the pulse switch Switch_p is turned on, the energy charged in the pulse discharge capacitor Cp is converted into a pulse transformer P / of the pulse generator 109. Is induced in each primary winding of T).

이렇게 유기된 전압은 모든 모듈에서 동기되어 동작하고, 상기 펄스 트랜스포머(P/T)의 2차 권선 N개가 직렬 접속되어 있으므로 결과적으로 1차 유기전압 * N배의 전압이 부하부(110)에 최종 출력된다.The induced voltage is operated synchronously in all modules, and since the N secondary windings of the pulse transformer (P / T) are connected in series, as a result, the voltage of the primary induced voltage * N times is ultimately applied to the load unit 110. Is output.

또한 각 모듈의 펄스 스위치(Switch_p)는 M개 병렬 접속되어 있으므로 출력전류와 같은 전류를 각 모듈에서 감당하여 대전류를 흘릴 수 있게 한다.In addition, since each module's pulse switches (Switch_p) are connected in parallel, each module can handle a current equal to the output current so that a large current can flow.

여기서, 펄스 상승시간(UT)을 갖도록 하는 이유는 충전 인덕터(Lc)와 펄스방전 콘덴서(Cp)간에 공진현상에 의하여, 펄스방전 콘덴서(Cp)에 충전되는 전압이 충전 콘덴서(Cc)에 충전되는 전압의 2배로 유기되는 것을 막고, 소프트 스타팅(Soft-starting)하여 부하부(110)에 예기치 못한 충격을 주지 않도록 하기 위해서이다.Here, the reason for having the pulse rise time UT is that the voltage charged in the pulse discharge capacitor Cp is charged in the charge capacitor Cc by the resonance phenomenon between the charge inductor Lc and the pulse discharge capacitor Cp. This is to prevent the induction of twice the voltage and to soft-start to prevent unexpected impact on the load unit 110.

그리고, 상기 충전 인덕터(Lc)를 사용하는 이유는 충전시 전류 제한용 저항을 사용하게 되면, 이 저항에서의 손실이 발생하여 장치 전체의 효율을 떨어뜨리게 되므로, 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위한 것이다.The reason why the charging inductor Lc is used is to prevent the efficiency from dropping when the current limiting resistor is used during charging, which causes a loss in the resistance, thereby lowering the efficiency of the entire apparatus.

또한, 상기에서 펄스 하강시간(AT)을 갖고 콘덴서 들의 전압을 '0'으로 만드는 이유는 운전종료시 모든 콘덴서에 저장된 에너지를 리셋(RESET) 시킴으로써 사용자의 감전을 막고 장치를 안정하게 동작시키기 위한 것이다.In addition, the reason why the voltage of the capacitors is '0' with the pulse fall time (AT) in the above is to prevent the electric shock of the user and to operate the device stably by resetting the energy stored in all the capacitors at the end of the operation.

그리고, 상기 펄스 발생부(109)는 펄스 스위치(Switch_p)에 과전압에 유기되는 것을 막도록 과전압 보호회로가 구성되어 있는데, 이 보호동작에 대하여 살펴보면 다음과 같다In addition, the pulse generator 109 is configured with an overvoltage protection circuit to prevent the pulse switch (Switch_p) is induced in the overvoltage, this protection operation is as follows.

도 4에서, 펄스 발생부(109)의 펄스 스위치(Switch_p)가 오프되는 순간에 펄스 트랜스포머(P/T)의 여자에너지(Exciting energy)와 부하측 반사에너지에 의하여, 도 7에 도시한 바와같이, 상기 펄스 트랜스포머(P/T)의 1차 권선에 큰 백 스윙(Back Swing)(정방향) 전압이 나타난다.In FIG. 4, as shown in FIG. 7, the excitation energy and the load side reflection energy of the pulse transformer P / T are at the moment when the pulse switch Switch_p of the pulse generator 109 is turned off. A large back swing (forward) voltage appears in the primary winding of the pulse transformer P / T.

이 전압은 펄스방전 콘덴서(Cp)에 남아있는 전압과 극성이 더해지게 되어 펄스 스위치(Switch_p)의 양단에 걸려 소자 파손의 원인이 될 수 있다.This voltage is added to the voltage remaining in the pulse discharge capacitor (Cp) and the polarity, which can be caused across the pulse switch (Switch_p) of the device damage.

이와같은 소자 파손을 방지하기 위하여 펄스 트랜스포머(P/T)의 1차 권선에 클리핑 다이오드(Dc)와 클리핑 저항(Rc)을 병렬 접속하여, 상기 펄스 스위치(Switch_p)가 오프되는 순간에 펄스 트랜스포머(P/T)의 여자에너지와 부하측 반사에너지를 클리핑저항(Rc)에서 소모케 하여 소자를 보호한다.In order to prevent such a device from being damaged, the clipping diode Dc and the clipping resistor Rc are connected in parallel to the primary winding of the pulse transformer P / T, and at the moment when the pulse switch Switch_p is turned off, the pulse transformer ( Excitation energy and load-side reflected energy of P / T are consumed by clipping resistance (Rc) to protect the device.

이와같이 클리핑 다이오드(Dc)와 클리핑 저항(Rc)을 이용하여 펄스 트랜스포머(P/T)의 여자에너지와 부하측 반사에너지를 소모시킴으로써, 상기 펄스 트랜스포머(P/T)의 1차 권선에 나타나는 전압특성을 살펴보면, 도 8에서 보여주는 것과 같이 백 스윙이 거의 발생하지 않는 것을 알 수 있다.As such, the excitation energy and the load side reflection energy of the pulse transformer P / T are consumed by using the clipping diode Dc and the clipping resistor Rc, so that the voltage characteristics appearing in the primary winding of the pulse transformer P / T are reduced. Looking at it, it can be seen that almost no back swing as shown in FIG.

그리고, 펄스 스위치(Switch_p)에 연결되는 스너버(Snubber) 콘덴서(Cs)와 스너버 저항(Rs)은 이 스위치(Switch_p)에 유기되는 스파이크 전압을 감소시켜 준다.The snubber capacitor Cs and the snubber resistor Rs connected to the pulse switch Switch_p reduce the spike voltage induced in the switch_p.

또한 상기 충전/제어부(101)는 펄스 스위치(Switch_p)를 과전류로 부터 보호하도록 과전류 보호 제어회로가 구성되어 있는데, 이의 동작은 아래와 같다.In addition, the charge / control unit 101 is configured with an overcurrent protection control circuit to protect the pulse switch (Switch_p) from the overcurrent, the operation thereof is as follows.

만약, 부하부(110)가 플라즈마 리액터라면 어떤 운전조건에서는 에너지가 과도하게 인입되어 아이크가 발생하는 경우가 있을 수 있다. 또한 리액터 전극 단락시와 같은 사고가 발생할 수 있다.If the load unit 110 is a plasma reactor, under certain operating conditions, energy may be excessively drawn to generate an ike. In addition, an accident such as a short circuit in the reactor electrode may occur.

이때 정격 이상의 출력전류가 부하부(110)에 흐르면, 그 전류는 펄스 스위치(Switch_p)에 그대로 흐르게 된다.At this time, if the output current of more than rated flows to the load unit 110, the current flows to the pulse switch (Switch_p) as it is.

그러나 이 전류는 극히 짧은 시간(약 수십[ns]) 동안 흐르는 전류이고 따라서 이를 검출하여 펄스 스위치(Switch_p)를 꺼주는 종전의 궤한제어는 불가능하다.However, this current is the current flowing for a very short time (about tens [ns]), and thus the conventional track control that detects it and turns off the pulse switch (Switch_p) is impossible.

따라서 본 발명에서는 펄스 스위치(Switch_p)의 핀치-오프 효과를 이용한다.Therefore, in the present invention, the pinch-off effect of the pulse switch Switch_p is used.

즉, 사고전류가 흐를 경우 펄스 스위치(Switch_p)가 전류 포화되도록 구동전압을 설정하여 펄스 스위치의 파손을 방지한다.That is, when the fault current flows, the driving voltage is set to saturate the pulse switch (Switch_p) to prevent damage to the pulse switch.

이때 펄스방전 콘덴서(Cp)의 충전전압이 정격 이상으로 떨어지므로 다음 주기 때, 도 6의 아래쪽에 도시한 바와같이, 정격 이상의 큰 충전전류가 흐르게 되면 도 4의 전류검출기(108)가 이를 검출하여 과전류 보호회로부(106)로 전송하여 준다.At this time, since the charging voltage of the pulse discharge capacitor Cp falls above the rated value, as shown in the lower part of FIG. 6 during the next cycle, when a large charging current of more than the rated current flows, the current detector 108 of FIG. The overcurrent protection circuit unit 106 is transmitted.

그러면 상기 과전류 보호회로부(106)는 과전류 여부를 판단하여, 과전류로 판단되면 이를 명령 제어부(105)로 알려 충전 스위치(Switch_c)와 펄스 스위치(Switch_p)의 동작을 차단시켜 운전을 정지시킴으로써 장치 전체를 보호한다.Then, the overcurrent protection circuit 106 determines whether there is an overcurrent, and if it is determined that the overcurrent is notified to the command control unit 105, the operation of the charge switch (Switch_c) and the pulse switch (Switch_p) is shut off to stop the operation of the entire device. Protect.

그리고 디스플레이 및 키 조작부(107)에 이 상황을 디스플레이하여 장치를 보호 조치를 취할 수 있도록 한다.The situation is then displayed on the display and key operation unit 107 so that the device can take protective measures.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 고전압, 대전류의 펄스에 대한 펄스 전압과 펄스 폭 및 펄스 주파수를 가변 조절하여 다양한 부하조건에 맞는 펄스를 발생토록 함으로써 최적으로 운전가능하도록 하고, 펄스 트랜스포머의 여자에너지와 부하측 반사에너지에 의한 과전압 억제 및 과전류 보호제어에 의하여 펄스 스위치 소자를 보호하도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the pulse voltage, pulse width, and pulse frequency for high voltage and high current pulses are variably adjusted to generate pulses suitable for various load conditions, thereby enabling optimal operation, and excitation energy and load side reflection of the pulse transformer. There is an effect that the pulse switch element is protected by overvoltage suppression and overcurrent protection control by energy.

Claims (8)

콘덴서에 충전에너지를 저장하고, 병렬접속된 범용 반도체 소자와 직렬접속된 펄스 트랜스포머에 의하여 고전압과 대전류의 펄스를 생성하여 부하측으로 발생시키는 펄스 발생수단과, 펄스 전압 상승시간과 펄스 전압 유지시간 및 펄스 전압 하강시간을 임의로 제어하여 상기 펄스 발생수단의 펄스출력의 소프트 스타팅(soft-starting)으로 부하를 보호하도록 하고, 상기 펄스전압과 펄스 폭 및 펄스 주파수를 가변 조절하여 다양한 부하조건에 최적 대응하고, 과전류 검출제어에 의해 과전류로 부터 펄스 스위치의 소자를 보호하도록 한 충전/제어 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로.Pulse generating means for storing charging energy in the capacitor and generating pulses of high voltage and high current to the load side by pulse transformers connected in series with general-purpose semiconductor elements connected in parallel, pulse voltage rising time, pulse voltage holding time and pulse By arbitrarily controlling the voltage fall time to protect the load by soft-starting the pulse output of the pulse generating means, and by varying the pulse voltage, pulse width and pulse frequency, the optimum response to various load conditions, An output control and protection circuit for a high voltage, high current pulse generator, comprising charge / control means for protecting the element of the pulse switch from over current by over current detection control. 제1항에 있어서, 충전/제어수단은 입력되는 상용교류 전원을 직류전압으로 변환시키거나 입력되는 직류전압을 다시 직류전압으로 변환시켜 충전 콘덴서에 충전시키는 AC/DC변환 및 DC/DC변환부와, 상기 충전 콘덴서의 전압을 펄스 발생수단의 펄스방전 콘덴서에 충전시키기 위한 충전 스위치와, 상기 펄스방전 콘덴서에 흐르는 전류를 감지하는 전류 검출기와, 기준치들의 제어신호를 제공하는 디스플레이 및 키 조작부와, 상기에서 제공받은 제어신호에 의해 부하의 운전조건에 대응하기 위한 최적의 펄스 상승시간, 펄스 하강시간, 펄스 기준전압, 펄스 폭 및 펄스 주파수를 출력하는 명령 제어부와, 상기 명령 제어부로부터 출력되는 펄스 상승시간, 펄스 하강시간, 펄스 기준전압에 의해 상기 변환부를 제어하여 상기 충전 콘덴서에 충전되는 전압을 조절하는 전압 제어부와, 상기 명령 제어부로 부터 출력되는 펄스 폭 및 펄스 주파수를 갖도록 상기 충전 스위치 및 펄스 스위치의 온/오프동작을 제어하는 스위칭 제어부와, 상기 전류 검출기를 통해 검출한 전류가 과전류이면 펄스 스위치의 동작을 차단시키도록 명령 제어부에 알리는 과전류 보호회로부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로.The method of claim 1, wherein the charging / control means includes an AC / DC conversion and a DC / DC conversion unit for converting an input commercial AC power into a DC voltage or converting an input DC voltage into a DC voltage to charge the charging capacitor. A charge switch for charging the voltage of the charging capacitor to the pulse discharge capacitor of the pulse generating means, a current detector for sensing a current flowing through the pulse discharge capacitor, a display and key operation unit for providing control signals of reference values; Command control unit for outputting the optimum pulse rise time, pulse fall time, pulse reference voltage, pulse width and pulse frequency to correspond to the operating conditions of the load by the control signal provided by the; and pulse rise time output from the command controller The voltage is charged in the charging capacitor by controlling the converter by a pulse fall time and a pulse reference voltage. A voltage controller to control the on / off operation of the charging switch and the pulse switch to have a pulse width and a pulse frequency output from the command controller, and a pulse switch if the current detected by the current detector is an overcurrent Output control and protection circuit of a high voltage, high current pulse generating device, characterized in that it comprises an overcurrent protection circuit to inform the command control unit to block the operation of. 제2항에 있어서, 상기 충전 스위치와 전류 검출기 사이에 충전 인덕터를 연결하여 전류를 제한하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로.3. The output control and protection circuit of claim 2, wherein a charge inductor is connected between the charge switch and the current detector to limit the current. 제1항에 있어서, 펄스 발생수단은 고전압 대전류의 펄스를 발생시키는 펄스 트랜스포머와, 상기 펄스 트랜스포머의 1차측에 병렬로 연결되어 대전류를 출력하는 M개의 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로.The high voltage and high current according to claim 1, wherein the pulse generating means comprises a pulse transformer for generating a pulse of high voltage and high current, and M modules connected in parallel to the primary side of the pulse transformer to output a large current. Output control and protection circuit of pulse generator. 제4항에 있어서, 모듈은 에너지를 충전하기 위한 펄스방전 콘덴서와, 상기 펄스방전 콘덴서의 방전동작을 제어하는 펄스 스위치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로.5. The output control and protection circuit of claim 4, wherein the module includes a pulse discharge capacitor for charging energy, and a pulse switch for controlling a discharge operation of the pulse discharge capacitor. . 제5항에 있어서, 펄스 스위치는 직렬연결되는 스너버 콘덴서와 스너버 저항을 병렬연결하여 스파이크 전압을 감소시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로.6. The output control and protection circuit of claim 5, wherein the pulse switch is configured to reduce the spike voltage by connecting the snubber capacitor and the snubber resistor connected in series. 제4항에 있어서, 펄스 트랜스포머는 그의 1차 권선에 클리핑 다이오드와 클리핑 저항을 병렬연결하여 여자에너지를 소모시켜 펄스 스위치의 파손을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로.5. The output control of the high voltage, high current pulse generator according to claim 4, wherein the pulse transformer is configured to connect a clipping diode and a clipping resistor to the primary winding thereof in parallel to consume excitation energy to prevent breakage of the pulse switch. Protection circuit. 제4항에 있어서, 펄스 트랜스포머는 2차측을 N개 직렬로 접속하여 고전압 펄스를 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고전압, 대전류 펄스 발생장치의 출력제어 및 보호회로.5. The output control and protection circuit of a high voltage, high current pulse generator as claimed in claim 4, wherein the pulse transformer is configured to output high voltage pulses by connecting N secondary units in series.
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