일반기술

절연형 디씨/디씨 전력변환기 및 이를 이용한 무정전전원공급 장치

*원리 및 구성 교류상용전원을 정류하여 출력하는 전원 입력단의 양 단자 사이에 직렬로 결합된 인덕터 및 제1스위치와, 이 제1스위치의 양 단자 사이에 직렬로 결합된 다이오드 및 커패시터와, 이 커패시터의 일 단자가 1차측 권선의 센터 탭에 접속되는 변압기와, 이 변압기의 1차측 권선의 일측 탭과 커패시터의 다른 단자 사이에 접속되는 제2스위치와, 이 변압기의 1차측 권선의 일측 탭과 커패시터의 다른 단자 사이에 접속되는 제3스위치, 이 변압기의 2차측 출력 단에 연결된 정류 회로로 구성되는 절연형 디씨/디씨 전력변환기이다. *기술적 배경 고주파 인버터를 이용한 종래의 전력변환기는 4개의 스위치가 모두 하드 스위칭을 하기때문에 전체 전력 변환 장치의 효율에 악영향을 끼치게 되는 문제점이 있다. 또한 변압기의 설계에 있어서 공통적으로 문제가 되는 것이 누설 인덕턴스이다. 이러한 누설 인덕턴스는 변압기의 구조상 발생하는 문제로 0으로 가져가는 것이 불가능하며 이 수치를 작게 하기 위한 많은 노력이 진행되고 있다.*중요성 및 독창성 고주파 인버터의 스위칭 손실을 저감시켜 전력변환 효율을 향상시킬 수 있으며, 교류입력전류를 용이하게 제어하여 무정전 전원공급 장치의 역률을 개선할 수 있는 절연형 DC/DC 전력 변환기 및 이를 이용한 무정전 전원공급 장치를 제공한다는 점에서 그 중요성이 있다고 할 수 있다.*적용제품 및 경쟁제품 본 기술의 주요 적용제품은 고주파 인버터를 이용한 DC/DC 전력변환기와 이 전력변환기를 이용하는 무정전전원공급장치이며, 경쟁제품 역시 동일하다. * 특징 및 장점- 첫째, 변압기에서 발생되는 누설 인덕턴스와 커패시터의 직렬 공진 현상을 이용하여 영전류 부근에서 스위치 소자의 스위칭이 가능하게 함으로써, 전력 변환 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.- 둘째, 교류상용전원으로부터 다이오드 정류기를 통해 출력된 직류 전압을 절연형 DC/DC 변환기의 입력으로 사용하는 경우 교류 입력 전류를 전원 전압과 동 위상의 정현파 전류 또는 임의의 전류 값으로 제어함으로써, 무정전 전원공급 장치의 역률을 개선할 수 있는 효과가 있다.- 셋째, 종래 방식의 DC/DC변환기에 비해 스위치 소자의 수를 1개 줄일 수 있어 비용을 절감시키는 효과를 얻을 수 있다.