일반기술

소수의 전력 반도체 스위치를 구비하여 출력 전압의극성변환 가능한 ＰＷＭＡＣ초퍼

본 발명에 따른 소수의 스위치를 구비하여 출력 전압의 극성변환 가능한 PWM AC 초퍼는 입력 전원을 수신하는 입력부; 일단이 상기 수신된 입력 전원의 양의 단자에 연결되어 2차측에서 에너지를 저장하여 1차측으로 전달하는 단상 변압기와 상기 단상 변압기의 2차측의 타단에 연결되어 상기 2차측 도선을 개폐하는 다이오드 및 상기 다이오드 사이에 개재된 스위치와 상기 1차측의 타단에 연결되어 상기 1차측 도선을 개폐하는 스위치 및 상기 스위치에 병렬로 연결된 다이오드를 포함하는 스위칭부; 상기 스위칭부를 통과한 상기 입력 전원을 필터링하는 출력 커패시터; 및 상기 출력 커패시터를 통과한 출력 전압을 출력하는 출력부로 이루어진다.본 발명에 따라 종래의 출력 전압 극성변환이 가능한 PWM AC 초퍼 구성에서 사용되는 3개의 인덕터 대신 3개의 변압기를 사용하고 채택되는 상수에 대응하는 다이오드 브리지를 사용하여 IGBT와 같은 전력 반도체 능동 스위치의 수를 줄임으로써, 첫째 효과로 AC 초퍼 시스템의 구성을 단순화시키며, 그에 따른 시스템의 내구성이 강인해지며, 시스템 제조단가를 현저하게 절감시키는 효과가 있다.또한 본 발명에 따라 3상 교류 전력변환의 실시예에서 동기 스위칭하는 6개의 스위치단을 단 한 개의 능동 스위치와 부가적인 다이오드 브리지로 대치하고 동기 스위칭하는 다른 6개의 스위치를 3개의 동기 스위칭하는 스위치로 줄임으로써, 둘째 효과로 스위치 사이의 지연시간에 의한 비대칭적인 전압 또는 전류 스트레스를 감소시키고 AC 초퍼 시스템의 효율을 증가시키고 수명을 연장시키는 효과가 있고, PWM AC 초퍼는 3상의 경우에 종래의 12개의 전력반도체 능동 스위치 대신 4개의 전력 반도체 능동스위치만을 포함하므로 사용되는 게이트 드라이버의 개수를 줄일 수 있고 콤팩트한 구성을 가능하게 하는 효과가 있다.또한 본 발명에 따른 PWM AC 초퍼에서 필요한 능동 스위치의 수를 감소시킴으로써 동기화에 대한 부담을 줄여 스위칭신호의 발생을 용이하게 하고, 동작을 안정시켜 AC 초퍼 시스템의 대용량화를 가능하게 하는 효과가 있다.