KR101083819B1 - Uninterrupted and High Efficiency Power Supply Equipment with Power Factor Compensating and No Transformer using Economic Mode - Google Patents

Uninterrupted and High Efficiency Power Supply Equipment with Power Factor Compensating and No Transformer using Economic Mode Download PDF

Info

Publication number
KR101083819B1
KR101083819B1 KR1020100030322A KR20100030322A KR101083819B1 KR 101083819 B1 KR101083819 B1 KR 101083819B1 KR 1020100030322 A KR1020100030322 A KR 1020100030322A KR 20100030322 A KR20100030322 A KR 20100030322A KR 101083819 B1 KR101083819 B1 KR 101083819B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
leg
switch
voltage
battery
power
Prior art date
Application number
KR1020100030322A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110110979A (en
Inventor
신영준
Original Assignee
주식회사 영신엔지니어링
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 영신엔지니어링 filed Critical 주식회사 영신엔지니어링
Priority to KR1020100030322A priority Critical patent/KR101083819B1/en
Publication of KR20110110979A publication Critical patent/KR20110110979A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101083819B1 publication Critical patent/KR101083819B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301Thyristor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이패스 회로가 있는 ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치에 관한 것이다.
이와같은 본 발명에 의한 본 발명에 의한 ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치는 교류 입력전압을 필터하는 입력 노이즈 필터(309)와; 상기 노이즈 필터(309)에 직렬로 연결되는 정류기 레그(201)와; 평상시에는 전력을 충전하여 두고, 비상시에는 충전된 에너지로 전력을 공급하는 배터리(111)와; 상기 정류기 레그(201)와 상기 배터리의 사이에 연결되어 상기 정류기 레그(201)에서 정류된 직류전압으로 상기 배터리(111)를 충전하거나 상기 배터리(111)에서 방전되는 전류를 전력 계통에 공급하는 충방전 레그(203)와; 상기 정류기 레그(201)에서 공급되는 직류전압이나, 배터리(111)에서 공급되는 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터 레그(209)와; 상기 인버터 레그(209)의 교류전압을 스위치하는 제 1 싸이리스터(311)와; 입력전압이 일정한 변동폭 이내에 있을 때, 전력변환 회로를 바이패스하도록 바이패스 회로(319)을 형성하는 제 1 스위치(121)와; 상기 제 1 스위치에 직렬로 연결되어 교류 전력을 스위치하는 제 2 싸이리스터(313)와; 상기 배터리(111)가 입력전압에 의해 충전되도록 상기 배터리가 입력전압에 연결되도록 하는 제 2 스위치(123)와; 상기 바이패스 회로(319)의 제 2 싸이리스터(313) 및 제 1 싸이리스터(311)에 직렬로 연결되어 노이즈를 제거하는 출력 노이즈 필터(315)와; 상기 출력 노이즈 필터에 직렬로 연결되어 전력 계통을 On 또는 Off되게 하는 제 3 스위치와; 전반적인 제어를 하면서, 입력전압의 변동폭이 기 설정한 변동폭 이내에 있을 때에는, 상기 제 1 스위치(121)와 상기 제 2 스위치(123)와 상기 제 2 싸이리스터(313)를 On하여 상기 바이패스 회로(319)로 전력이 통과하게 하고, 입력전압의 변동폭이 기 설정한 변동폭을 벗어나는 경우 상기 제 1 싸이리스터(311)을 On하고, 상기 제 2 싸이리스터(313)을 Off되게 하는 제어부(305)와; 상기 제어부(305)의 지시에 따라, 사용자가 입력한 설정치를 출력하여 표시하게 하는 표시부(307);를 구비하여 이루어진다.
The present invention relates to a power factor correction transformer-less high efficiency charger inverter device, and more particularly, to a power factor correction transformer-less high efficiency charger inverter device using an ECO MODE having a bypass circuit.
The power factor correction transformerless high efficiency charger inverter device to which the ECO MODE according to the present invention according to the present invention is applied includes an input noise filter 309 for filtering an AC input voltage; A rectifier leg (201) connected in series with said noise filter (309); A battery 111 that charges power in normal times and supplies power with charged energy in an emergency; Connected between the rectifier leg 201 and the battery to charge the battery 111 with a DC voltage rectified by the rectifier leg 201 or to supply a current discharged from the battery 111 to the power system A discharge leg 203; An inverter leg 209 for converting the DC voltage supplied from the rectifier leg 201 or the DC voltage supplied from the battery 111 into an AC voltage; A first thyristor (311) for switching the AC voltage of the inverter leg (209); A first switch 121 for forming a bypass circuit 319 to bypass the power conversion circuit when the input voltage is within a predetermined variation range; A second thyristor (313) connected in series with the first switch to switch AC power; A second switch (123) for connecting the battery to an input voltage such that the battery (111) is charged by an input voltage; An output noise filter 315 connected in series with the second thyristor 313 and the first thyristor 311 of the bypass circuit 319 to remove noise; A third switch connected in series with the output noise filter to turn on or off a power system; When the fluctuation range of the input voltage is within the preset fluctuation range while the overall control is performed, the first circuit 121, the second switch 123, and the second thyristor 313 are turned on to turn on the bypass circuit ( 319 and the control unit 305 for turning on the first thyristor 311 and turning off the second thyristor 313 when the power is passed through the input voltage and the variation range of the input voltage is outside the preset variation range. ; And a display unit 307 for outputting and displaying the set value input by the user according to the instruction of the controller 305.

Description

ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치{Uninterrupted and High Efficiency Power Supply Equipment with Power Factor Compensating and No Transformer using Economic Mode}Uninterrupted and High Efficiency Power Supply Equipment with Power Factor Compensating and No Transformer using Economic Mode}

본 발명은 충전기 인버터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이패스 회로가 있는 ECO MODE(Economic 모드)를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charger inverter device, and more particularly, to a power factor correction transformerless high efficiency charger inverter device employing an ECO MODE (Economic mode) having a bypass circuit.

무정전 전원공급장치에는 크게 온-라인(on-line) 방식과 오프-라인(off-line) 방식 및 라인 인터랙티브(line interactive) 방식이 있다. 이 중에서 온-라인 방식은 상시 인버터 방식이라고도 하며, 상용전원을 컨버터 회로에 의해 직류전원으로 변환하고, 변환된 직류전원은 충전회로를 통해 배터리에 충전하며, 인버터 회로를 통해 다시 교류전원으로 변환해 출력으로 보내는 방식이다. 온-라인 방식의 경우에는 이렇게 항상 인버터 회로를 경유해서 출력을 내보내기 때문에 안정적인 출력을 보장함과 동시에 높은 정밀도를 가진다.Uninterruptible power supplies are largely on-line, off-line, and line interactive. Among them, the on-line method is also known as the inverter method. The commercial power is converted into DC power by the converter circuit, and the converted DC power is charged to the battery through the charging circuit, and then converted into AC power through the inverter circuit. This is how we send it to the output. In the case of the on-line method, the output is always sent through the inverter circuit, which ensures a stable output and has high precision.

오프-라인 방식은 상용 교류전원을 그대로 출력으로 내보내고, 배터리는 충전회로를 통해 충전한다. 정전 발생시에는 인버터 회로를 구동시켜 배터리에 저장되어 있는 전력을 출력으로 내보내는데, 이때 출력측에 있는 절체반(ATS나 RELAY)이 인버터 회로쪽으로 전환되며, 약간의 시간 지연(10ms 정도)이 발생된다. 이 방식에서는 온-라인 방식과는 다르게 입력측 상용 교류전원이 정전 검출 레벨 이하로 내려가지 않으면 그때까지 변동된 전원이 부하측인 출력으로 공급되어 출력에 영향을 줄 수 있다는 단점이 있다.The off-line method outputs commercial AC power as output, and the battery is charged through a charging circuit. When a power failure occurs, the inverter circuit is driven to output power stored in the battery to the output. At this time, the switching board (ATS or RELAY) on the output side is switched to the inverter circuit, and a slight time delay (about 10 ms) occurs. In this method, unlike the on-line method, if the input AC commercial power does not fall below the power failure detection level, the changed power until then may be supplied to the load-side output, which may affect the output.

라인 인터랙티브 방식은 배터리와 인버터 회로 부분이 항상 접속되어 서로 전력을 변환하고 있다. 또한 상용 교류전원 부분도 같이 연계되어 있으면서 상용 교류전원 측이 정전 검출 레벨 이하로 될 때 입력단의 절체반을 오프시켜 극히 짧은 시간에 축전지의 전원을 이용할 수가 있다. 이러한 각 방식의 장단점으로 인해 통신시스템이나 의료시스템 등 중요 시스템에는 안정성이 우수한 온-라인(on-line) 방식의 무정전 전원장치가 많이 사용되고 있다.In the line interactive method, a battery and an inverter circuit part are always connected to each other to convert power. In addition, when the commercial AC power supply is also connected together, when the commercial AC power supply becomes lower than the power failure detection level, the power supply of the battery can be used in a very short time by turning off the switching panel of the input terminal. Due to the advantages and disadvantages of each of these methods, an on-line uninterruptible power supply having excellent stability has been used for important systems such as communication systems and medical systems.

한편, 이러한 온-라인 방식의 무정전 전원공급장치에서는 점차 강화되고 있는 입력 전원의 환경 규제에 대응하여 고역률이 요구되고 있으며 국가적인 차원에서도 고효율을 요구하고 있다. 또한 시장 상황에 따라 시스템의 크기와 무게 감소가 요구되며 저가격화도 함께 요구되고 있다.On the other hand, in such an on-line type of uninterruptible power supply, high power factor is required in response to environmental regulations of input power, which is being tightened, and high efficiency is required at national level. In addition, according to the market situation, the size and weight of the system are required to be reduced, and the cost is also required.

도 1은 일반적인 고역률 정류기-인버터형 온라인 무정전 전원공급장치의 회로 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 일반적인 단상 고역률 무정전 전원공급장치는 역률 보상 및 충전을 하기 위하여 T1과 D1이 직렬로 연결되고, T2와 D2가 직렬로 연결되고, 이를 다시 상호 병렬로 연결하여 이루어진 풀브릿지(full-bridge)형 정류기(103)와 풀브릿지형 정류기(103)와 동일한 구조를 가지면서 직류를 교류로 변환하는 풀브릿지형 인버터(105)와, 정류기(103)에서 정류된 전기를 저장하는 배터리(111)를 이들 정류기(103)와 인버터(105) 사이에 병렬로 연결되게 된다.1 is a circuit diagram of a typical high power factor rectifier-inverter type online uninterruptible power supply. As shown in FIG. 1, in the conventional general single-phase high power factor uninterruptible power supply, T1 and D1 are connected in series, T2 and D2 are connected in series, and connected to each other in parallel to perform power factor correction and charging. Full bridge type inverter 105 having the same structure as the full-bridge rectifier 103 and the full-bridge rectifier 103, and converts the direct current into alternating current, and the rectified by the rectifier 103 Battery 111 for storing the is to be connected in parallel between these rectifiers 103 and the inverter 105.

한편, 무정전 전원공급장치에서 배터리(111)는 일반적으로 유지 보수나 가격 등의 문제 때문에 많은 수를 직렬로 연결하여 계통 전압의 최대치까지 올려 사용하지는 않는다. 따라서 입력단에는 입력전압 Vs와 배터리(111) 전압 사이의 전압 균형을 맞추기 위하여 입력단 변압기(101)가 사용되며, 마찬가지로, 부하(109)와 연결된 출력단에도 충전된 배터리(111) 전압으로부터 인버터된 교류 출력 전압을 출력하기 위하여 출력단 변압기(107)가 사용된다. 이와 같이 입력단 변압기(101)는 높은 입력 교류전압을 낮은 입력 교류전압으로 낮추며, 여기에 연결된 정류기(103)는 전류 제어를 통해 고역률로 배터리(111)를 충전시키게 된다. 그리고 인버터(105)는 낮은 직류전압을 교류전압으로 만들고, 출력단 변압기(107)를 통해 낮은 교류전압을 상용 교류전압으로 승압한다.On the other hand, in the uninterruptible power supply, the battery 111 is generally not connected to a large number of series voltages due to problems such as maintenance or price, so as not to be used up. Therefore, the input stage transformer 101 is used to balance the voltage between the input voltage Vs and the voltage of the battery 111 at the input stage. Similarly, an AC output inverter inverted from the battery 111 voltage charged at the output stage connected to the load 109. An output stage transformer 107 is used to output the voltage. As such, the input stage transformer 101 lowers the high input AC voltage to the low input AC voltage, and the rectifier 103 connected thereto charges the battery 111 at a high power factor through current control. The inverter 105 converts the low DC voltage into an AC voltage and boosts the low AC voltage to a commercial AC voltage through the output stage transformer 107.

그러나 이와 같은 구성을 갖는 종래의 무정전 전원공급장치에서는 입력단 변압기(101) 및 출력단 변압기(107)에서 전력 손실이 발생하고, 낮은 직류전압에 의한 스위치의 도통 전류 증가로 시스템의 효율이 저하되는 문제점이 있었다. 실제 정격 교류전압 220V, 배터리 정격전압 192V, 정격전력 3kW급 시스템의 효율은 약 82% 정도가 되어, 이에 대한 효율 개선이 시급한 실정이다.
However, in the conventional uninterruptible power supply having such a configuration, a power loss occurs in the input stage transformer 101 and the output stage transformer 107, and the efficiency of the system decreases due to an increase in the conduction current of the switch due to a low DC voltage. there was. The actual rated AC voltage 220V, battery rated voltage 192V, rated power 3kW system efficiency is about 82%, the efficiency improvement is urgently needed.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치는 입력단 변압기 및 출력단 변압기를 사용하지 않을 뿐아니라, 고효율 및 고역률을 발휘할 수 있도록 입력전압의 상태에 따라, 입력전압의 상태가 좋을 때는 바이패스 회로를 통하여 전력이 전달되게 하여 입출력 전력 변환 소자에서 변환시 발생하는 전력 변환 손실이 없게 하고, 허용된 전압 변동폭을 벗어나면, 바이패스 회로를 개방하고, 입출력 전력 변환 소자를 통하여 전력이 전달되게 하여 전압 변동폭이 일정 범위내로 유지되면서 효율이 개선되는 ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
Power factor compensation transformerless high efficiency charger inverter device applying the ECO MODE according to the present invention for solving the above problems does not use the input transformer and the output transformer, as well as the state of the input voltage to exhibit high efficiency and high power factor Accordingly, when the state of the input voltage is good, the power is transmitted through the bypass circuit so that there is no power conversion loss occurring during conversion in the input / output power conversion element, and when the deviation of the allowed voltage fluctuates, the bypass circuit is opened. It is an object of the present invention to provide a power factor compensation transformer-less high efficiency charger inverter device using an ECO MODE, which improves efficiency while allowing power to be transmitted through an input / output power conversion element to maintain a voltage variation within a certain range.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치는 교류 입력전압을 필터하는 입력 노이즈 필터(309)와; 상기 노이즈 필터(309)에 직렬로 연결되는 정류기 레그(201)와; 평상시에는 전력을 충전하여 두고, 비상시에는 충전된 에너지로 전력을 공급하는 배터리(111)와; 상기 정류기 레그(201)와 상기 배터리의 사이에 연결되어 상기 정류기 레그(201)에서 정류된 직류전압으로 상기 배터리(111)를 충전하거나 상기 배터리(111)에서 방전되는 전류를 전력 계통에 공급하는 충방전 레그(203)와; 상기 정류기 레그(201)에서 공급되는 직류전압이나, 배터리(111)에서 공급되는 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터 레그(209)와; 상기 인버터 레그(209)의 교류전압을 스위치하는 제 1 싸이리스터(311)와; 입력전압이 일정한 변동폭 이내에 있을 때, 전력 변환 회로를 바이패스하도록 바이패스 회로(319)을 형성하는 제 1 스위치(121)와; 상기 제 1 스위치에 직렬로 연결되어 교류 전력을 스위치하는 제 2 싸이리스터(313)와; 상기 배터리(111)가 입력전압에 의해 충전되도록 상기 배터리가 입력전압에 연결되도록 하는 제 2 스위치(123)와; 상기 바이패스 회로(319)의 제 2 싸이리스터(313) 및 제 1 싸이리스터(311)에 직렬로 연결되어 노이즈를 제거하는 출력 노이즈 필터(315)와; 상기 출력 노이즈 필터에 직렬로 연결되어 전력 계통을 On 또는 Off되게 하는 제 3 스위치와; 전반적인 제어를 하면서, 입력전압의 변동폭이 기 설정한 변동폭 이내에 있을 때에는, 상기 제 1 스위치(121)와 상기 제 2 스위치(123)와 상기 제 2 싸이리스터(313)를 On하여 상기 바이패스 회로(319)로 전력이 통과하게 하고, 입력전압의 변동폭이 기 설정한 변동폭을 벗어나는 경우 상기 제 1 싸이리스터(311)을 On하고, 상기 제 2 싸이리스터(313)을 Off되게 하는 제어부(305)와; 상기 제어부(305)의 지시에 따라, 사용자가 입력한 설정치를 출력하여 표시하게 하는 표시부(307);를 구비하여 이루어진다.
The power factor correction transformerless high efficiency charger inverter device to which the ECO MODE according to the present invention for achieving the above object is achieved comprises: an input noise filter 309 for filtering an AC input voltage; A rectifier leg (201) connected in series with said noise filter (309); A battery 111 that charges power in normal times and supplies power with charged energy in an emergency; Connected between the rectifier leg 201 and the battery to charge the battery 111 with a DC voltage rectified by the rectifier leg 201 or to supply a current discharged from the battery 111 to the power system A discharge leg 203; An inverter leg 209 for converting the DC voltage supplied from the rectifier leg 201 or the DC voltage supplied from the battery 111 into an AC voltage; A first thyristor (311) for switching the AC voltage of the inverter leg (209); A first switch 121 for forming a bypass circuit 319 to bypass the power conversion circuit when the input voltage is within a predetermined variation range; A second thyristor (313) connected in series with the first switch to switch AC power; A second switch (123) for connecting the battery to an input voltage such that the battery (111) is charged by an input voltage; An output noise filter 315 connected in series with the second thyristor 313 and the first thyristor 311 of the bypass circuit 319 to remove noise; A third switch connected in series with the output noise filter to turn on or off a power system; When the fluctuation range of the input voltage is within the preset fluctuation range while the overall control is performed, the first circuit 121, the second switch 123, and the second thyristor 313 are turned on to turn on the bypass circuit ( 319 and the control unit 305 for turning on the first thyristor 311 and turning off the second thyristor 313 when the power is passed through the input voltage and the variation range of the input voltage is outside the preset variation range. ; And a display unit 307 for outputting and displaying the set value input by the user according to the instruction of the controller 305.

이러한 본 발명에 의한 ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치는 바이패스 회로를 적용한 ECO MODE(Economic 모드)를 통하여 전력이 전달되므로, 입력단 변압기 및 출력단 변압기에서의 변압기 손실과 전력 변환 소자에서 높은 도통 전류로 인해 발생하는 손실이 최소화되게 하여 시스템의 효율이 증가되므로, 고효율로 전원 공급을 할 수 있다는 장점이 있다.
The power factor compensation transformerless high-efficiency charger inverter device applying the ECO MODE according to the present invention, since power is transmitted through the ECO MODE (Economic mode) applying the bypass circuit, the transformer loss and power conversion elements in the input transformer and output transformer In this case, the loss caused by the high conduction current is minimized, thereby increasing the efficiency of the system.

도 1은 종래의 변압기형 충전기 인버터 장치의 회로 구성도이며,
도 2는 무변압기형 충전기 인버터 장치의 회로 구성도이며,
도 3은 ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치의 계통 구성도이다.
1 is a circuit diagram of a conventional transformer charger inverter device,
2 is a circuit configuration diagram of a transformerless inverter inverter device,
3 is a system configuration diagram of a power factor compensation transformerless high efficiency charger inverter device to which the ECO MODE is applied.

이하 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 위한 ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치의 일실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a power factor compensation transformerless high efficiency charger inverter device to which an ECO mode is applied to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 위한 ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치는 교류 입력전압을 필터하는 입력 노이즈 필터(309)와; 상기 노이즈 필터(309)에 직렬로 연결되는 정류기 레그(201)와; 평상시에는 전력을 충전하여 두고, 비상시에는 충전된 에너지로 전력을 공급하는 배터리(111)와; 상기 정류기 레그(201)와 상기 배터리의 사이에 연결되어 상기 정류기 레그(201)에서 정류된 직류전압으로 상기 배터리(111)를 충전하거나 상기 배터리(111)에서 방전되는 전류를 전력 계통에 공급하는 충방전 레그(203)와; 상기 정류기 레그(201)에서 공급되는 직류전압이나, 배터리(111)에서 공급되는 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터 레그(209)와; 상기 인버터 레그(209)의 교류전압을 스위치하는 제 1 싸이리스터(311)와; 입력전압이 일정한 변동폭 이내에 있을 때, 전력 변환 회로를 바이패스하도록 바이패스 회로(319)을 형성하는 제 1 스위치(121)와; 상기 제 1 스위치에 직렬로 연결되어 교류 전력을 스위치하는 제 2 싸이리스터(313)와; 상기 배터리(111)가 입력전압에 의해 충전되도록 상기 배터리가 입력전압에 연결되도록 하는 제 2 스위치(123)와; 상기 바이패스 회로(319)의 제 2 싸이리스터(313) 및 제 1 싸이리스터(311)에 직렬로 연결되어 노이즈를 제거하는 출력 노이즈 필터(315)와; 상기 출력 노이즈 필터에 직렬로 연결되어 전력 계통을 On 또는 Off되게 하는 제 3 스위치와; 전반적인 제어를 하면서, 입력전압의 변동폭이 기 설정한 변동폭 이내에 있을 때에는, 상기 제 1 스위치(121)와 상기 제 2 스위치(123)와 상기 제 2 싸이리스터(313)를 On하여 상기 바이패스 회로(319)로 전력이 통과하게 하고, 입력전압의 변동폭이 기 설정한 변동폭을 벗어나는 경우 상기 제 1 싸이리스터(311)을 On하고, 상기 제 2 싸이리스터(313)을 Off되게 하는 제어부(305)와; 상기 제어부(305)의 지시에 따라, 사용자가 입력한 설정치를 출력하여 표시하게 하는 표시부(307);를 구비하여 이루어진다.The power factor correction transformerless high efficiency charger inverter device to which the ECO MODE is applied may include an input noise filter 309 for filtering an AC input voltage; A rectifier leg (201) connected in series with said noise filter (309); A battery 111 that charges power in normal times and supplies power with charged energy in an emergency; Connected between the rectifier leg 201 and the battery to charge the battery 111 with a DC voltage rectified by the rectifier leg 201 or to supply a current discharged from the battery 111 to the power system A discharge leg 203; An inverter leg 209 for converting the DC voltage supplied from the rectifier leg 201 or the DC voltage supplied from the battery 111 into an AC voltage; A first thyristor (311) for switching the AC voltage of the inverter leg (209); A first switch 121 for forming a bypass circuit 319 to bypass the power conversion circuit when the input voltage is within a predetermined variation range; A second thyristor (313) connected in series with the first switch to switch AC power; A second switch (123) for connecting the battery to an input voltage such that the battery (111) is charged by an input voltage; An output noise filter 315 connected in series with the second thyristor 313 and the first thyristor 311 of the bypass circuit 319 to remove noise; A third switch connected in series with the output noise filter to turn on or off a power system; When the fluctuation range of the input voltage is within the preset fluctuation range while the overall control is performed, the first circuit 121, the second switch 123, and the second thyristor 313 are turned on to turn on the bypass circuit ( 319 and the control unit 305 for turning on the first thyristor 311 and turning off the second thyristor 313 when the power is passed through the input voltage and the variation range of the input voltage is outside the preset variation range. ; And a display unit 307 for outputting and displaying the set value input by the user according to the instruction of the controller 305.

또한, 본 발명에 위한 ECO MODE를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치는 전력 계통에 장애가 발생하여 정상적으로 전력 계통을 운용할 수 없을 때에는 비상 연결 경로를 제공하는 비상 회로(317)와; 상기 비상 회로(317)를 통하여 입력전압이 출력에 제공되도록 연결하는 제 4 스위치(127);를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the power factor correction transformer-less high efficiency charger inverter device to which the ECO MODE for the present invention is applied includes an emergency circuit 317 for providing an emergency connection path when the power system fails and the power system cannot be normally operated; And a fourth switch 127 for connecting an input voltage to an output through the emergency circuit 317.

도 1은 종래의 변압기형 충전기 인버터 장치의 회로 구성도이며, 종래의 일반적인 단상 고역률 무정전 전원공급장치는 역률 보상 및 충전을 하기 위하여 T1과 D1이 직렬로 연결되고, T2와 D2가 직렬로 연결되고, 이를 다시 상호 병렬로 연결하여 이루어진 풀브릿지(full-bridge)형 정류기(103)와 풀브릿지형 정류기(103)와 동일한 구조를 가지면서 직류를 교류로 변환하는 풀브릿지형 인버터(105)와, 정류기(103)에서 정류된 전기를 저장하는 배터리(111)를 이들 정류기(103)와 인버터(105) 사이에 병렬로 연결되게 된다.1 is a circuit diagram of a conventional transformer-type charger inverter device, a conventional single-phase high power factor uninterruptible power supply is connected in series T1 and D1, and T2 and D2 are connected in series for power factor correction and charging And a full bridge type inverter 105 having the same structure as the full bridge type rectifier 103 and the full bridge type rectifier 103 formed by connecting them in parallel to each other again and converting direct current into alternating current; In addition, the battery 111 storing the electricity rectified in the rectifier 103 is connected in parallel between the rectifier 103 and the inverter 105.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역률 보상 무변압기형 무정전 전원공급장치의 회로 구성도이다. 정류기와 인버터를 각각 직렬 연결되고 IGBT(Insulation Gated Bipolar Transtor)로 이루어진 2개의 스위치(T5와 D5, T8과 D8)로 구현하고 있으며, 이하 이들을 각각 '정류기 레그'(201) 및 '인버터 레그'(209)라고 한다. 종래와 같이 풀브릿지형 정류기 및 풀브릿지형 인버터로 동작할 수 있도록 정류기 레그(201)와 인버터 레그(209) 사이, 구체적으로는 인버터 레그(209)의 바로 전단에 이들과 공용으로 사용될 수 있는 공통 레그(207)를 삽입한다. 물론, 이러한 공통 레그(207)도 또한 직렬 연결된 2개의 IGBT 스위치(T7과 D7)로 구현될 수 있다. 한편, 정류기 레그(201)의 바로 후단에는 정류기 레그(201)를 거친 높은 입력 직류전압을 배터리(111)에 충전하기 적합하도록 상대적으로 낮은 직류전압으로 강하시킴과 더불어 배터리(111)에서 출력되는 상대적으로 낮은 직류전압을 상대적으로 높은 계통전압으로 승압시키는 충방전 레그(203)를 배치하고 있는데, 이러한 충방전 레그(203)도 또한 직렬 연결되고 IGBT로 구현된 2개의 스위치(T6과 D6)로 구현된다. 도 2에서 보는 바와 같이, 각각의 스위치들(T5~T8; D5~D8)에서 IGBT에 병렬 연결된 다이오드들은 유도부하의 경우 지연 전류 성분을 직류 회로로 치환하고 브릿지 내를 환류시키는 기능을 담당한다.2 is a circuit diagram of a power factor correcting transformerless uninterruptible power supply according to a preferred embodiment of the present invention. Rectifiers and inverters are connected in series with two switches (T5 and D5, T8 and D8) each made of Insulation Gated Bipolar Transtors (IGBTs), which are hereinafter referred to as 'rectifier legs' 201 and 'inverter legs' ( 209). Commonly used between the rectifier leg 201 and the inverter leg 209, specifically in front of the inverter leg 209, in common with them so as to operate as a full bridge rectifier and a full bridge inverter as in the prior art. Leg 207 is inserted. Of course, this common leg 207 can also be implemented with two IGBT switches T7 and D7 connected in series. On the other hand, immediately after the rectifier leg 201, a high input DC voltage passed through the rectifier leg 201 is lowered to a relatively low DC voltage so as to be suitable for charging the battery 111, and the relative output from the battery 111. Charge / discharge leg 203 for boosting a low DC voltage to a relatively high grid voltage, which is also implemented as two switches T6 and D6 connected in series and implemented with IGBT. do. As shown in FIG. 2, diodes connected in parallel to the IGBTs in the switches T5 to T8 D5 to D8 are responsible for replacing the delay current component with a DC circuit and refluxing the bridge in the inductive load.

도 2에서 참조 부호 L1은 입력전압 Vs와 정류기 레그(201)의 양 스위치(T5와 D5)의 접속점 사이에 연결된 입력측 인덕터를 나타내고, 참조부호 L2는 공통 레그(207)의 양 스위치(T7 과 D7)의 접속점 및 배터리(111) 사이에 연결된 배터리측 인덕터를 나타내고, 참조부호 L3는 인버터 레그(209)의 양 스위치(T8 과 D8)의 접속점과 부하(109) 사이에 연결된 출력측 인덕터를 나타낸다. 또한, 참조부호 Cd는 배터리(111) 후단과 공통 레그(207) 전단 사이에 연결된 직류 콘덴서를 나타낸다.In FIG. 2, reference numeral L1 denotes an input inductor connected between the input voltage Vs and a connection point of both switches T5 and D5 of the rectifier leg 201, and reference numeral L2 denotes both switches T7 and D7 of the common leg 207. Denotes a battery-side inductor connected between the connection point of < RTI ID = 0.0 >) < / RTI > and battery 111, and reference numeral L3 denotes an output-side inductor connected between the connection point of both switches T8 and D8 of the inverter leg 209 and the load 109. Further, reference numeral Cd denotes a direct current capacitor connected between the rear end of the battery 111 and the front end of the common leg 207.

한편, 공통 레그(207)는 저주파수인 입력전압 Vs와 동일한 주파수(예를 들어 60㎐)로 스위칭하고, 정류기 레그(201)와 인버터 레그(209)는 높은 주파수로 스위칭을 하게 하면 고정 주파수의 가변 교류전원을 얻을 수가 있다. 또한, 공통 레그(207)의 스위치들(T7과 D7)을 입력전압 Vs의 주파수로 스위칭하면 정류기 레그(201)와 인버터 레그(209)의 스위치들(T5와 D5, T8과 D8)은 단극성(unipolar) 펄스폭 변조(PWM:Pulse Width Modulation) 방식으로 스위칭하게 되므로, 정류기 레그(201)와 인버터 레그(209)의 스위치들(T5와 D5, T8과 D8)이 상호 독립적으로 제어될 수 있다.On the other hand, the common leg 207 switches to the same frequency (for example, 60 Hz) as the input voltage Vs, which is a low frequency, and the rectifier leg 201 and the inverter leg 209 switch to a high frequency so that the fixed frequency is variable. AC power can be obtained. In addition, when the switches T7 and D7 of the common leg 207 are switched to the frequency of the input voltage Vs, the switches T5 and D5, T8, and D8 of the rectifier leg 201 and the inverter leg 209 become unipolar. Since the switching is performed in a unipolar pulse width modulation (PWM) scheme, the switches T5 and D5, T8, and D8 of the rectifier leg 201 and the inverter leg 209 may be independently controlled. .

이 경우에 정류기 레그(201)는 입력 전류를 제어하기 위한 방향으로 스위칭하는 반면, 인버터 레그(209)는 출력 전압을 제어하기 위한 방향으로 스위칭하게 된다. 한편, 충방전 레그(203)는 배터리(111) 충전 시에는 벅 컨버터(buck converter혹은 step-down converter)로 작동하여 정류기 레그(201)를 거친 높은 직류전압을 배터리(111)에 충전하기에 적당한 전압으로 낮춘다. 반대로 방전 시에는 부스트 컨버터(boost converter 혹은 step-up converter)로 작동하여 낮은 배터리 전압을 인버터 레그(209)가 필요로 하는 높은 전압으로 올리게 된다.In this case, the rectifier leg 201 switches in the direction for controlling the input current, while the inverter leg 209 switches in the direction for controlling the output voltage. Meanwhile, the charging / discharging leg 203 operates as a buck converter or step-down converter when charging the battery 111, and is suitable for charging the battery 111 with a high DC voltage passed through the rectifier leg 201. Lower to voltage. On the contrary, during discharge, the battery operates as a boost converter or step-up converter to raise the low battery voltage to the high voltage required by the inverter leg 209.

한편, 정전시에 흐르는 배터리 방전 전류의 흐름을 살펴보면, 충방전 레그(203)의 상위 스위치(T6)에 연결되어 있는 다이오드, 그 하위 스위치(D5) 및 배터리측 인덕터(L2)가 부스트-컨버터로 작동하여 배터리(111)의 전압을 필요한 직류전압 Vd로 상승시킨다.On the other hand, when the flow of the battery discharge current flowing in the power failure, the diode connected to the upper switch (T6) of the charge-discharge leg 203, its lower switch (D5) and the battery-side inductor (L2) to the boost converter It operates to raise the voltage of the battery 111 to the required DC voltage Vd.

한편, 공통 레그(207)의 스위치(T7와 D7)는 인버터 레그(209)의 스위치(T8과 D8)와 결합하여 풀브릿지 구조의 인버터로 작동하기 때문에 출력 전압의 주파수로 스위칭하게 되는데, 출력 전압이 양의 값일 경우에는 공통 레그(207)의 하위 스위치(D7)는 도통되는 반면에 그 상위 스위치(T7)는 차단된다. 이 상태에서 인버터 레그(209)의 상위 스위치(T8)가 켜지면 직류전압 Vd가 인버터 레그(209)에서 나가서 전류 부하 측으로 흐르게 되고, 반면에 인버터 레그(209)의 하위 스위치(D8)가 켜지면 부하(109)에 영 전압이 인가되고, 출력 전류는 스위치(D7)와 스위치(D7)를 통해 흐르게 된다.On the other hand, the switches T7 and D7 of the common leg 207 are combined with the switches T8 and D8 of the inverter leg 209 to operate as full-bridge inverters, so that they switch to the frequency of the output voltage. If this is a positive value, the lower switch D7 of the common leg 207 is turned on while the upper switch T7 is cut off. In this state, when the upper switch T8 of the inverter leg 209 is turned on, the DC voltage Vd exits the inverter leg 209 and flows to the current load side, while the lower switch D8 of the inverter leg 209 is turned on. Zero voltage is applied to the load 109, and the output current flows through the switch D7 and the switch D7.

반대로 출력 전압이 음의 값일 경우, 공통 레그(207)의 상위 스위치(T7)는 도통되는 반면에 그 하위 스위치(D7)는 소거된다. 이 상태에서, 인버터 레그(209)의 상위 스위치(T8)가 켜지면 부하(109)에 영 전압이 인가되고 출력 전류는 스위치(T7)와 스위치(T8)를 통해 흐르게 된다. 반면에 인버터 레그(209)의 하위 스위치(D8)가 켜지면 부하(109)에 직류전압 -Vd가 인가되어 전류 io가 음의 값을 가지게 된다. Conversely, when the output voltage is negative, the upper switch T7 of the common leg 207 is turned on while the lower switch D7 is erased. In this state, when the upper switch T8 of the inverter leg 209 is turned on, zero voltage is applied to the load 109 and the output current flows through the switch T7 and the switch T8. On the other hand, when the lower switch D8 of the inverter leg 209 is turned on, the DC voltage -Vd is applied to the load 109 so that the current io has a negative value.

전력 계통이 정상적인 경우에는 배터리에 충전이 일어나는데, 이때의 전류 흐름을 살펴보면, 공통 레그(207)는 입력전압(Vs)의 주파수로 스위칭되게 되는데, 입력전압(Vs)이 양의 값을 가지면 공통 레그(207)의 하위 스위치(D7)는 도통되는 반면에 그 상위 스위치(T7)는 차단된다. 반대로 입력전압(Vs)이 음의 값을 가지면 공통 레그(207)의 상위 스위치(T7)는 도통되는 반면에 그 하위 스위치(D7)는 차단된다. 또한, 입력전압(Vs)이 양의 값을 가질 때, 정류기 레그(201)의 하위 스위치(D5)가 도통되고 그 상위 스위치(T5)가 차단되면, 입력측 인덕터(L1)의 전류 is가 양의 방향으로 증가하고, 이 때 증가된 자기 에너지는 입력측 인덕터(L1)에 저장된다. 이 상태에서는, 정류기 레그(201)의 상위 스위치(T5)가 도통되고 그 하위 스위치(D5)가 차단되면 입력측 인덕터(L1)에 저장된 자기 에너지는 직류 측으로 전달된다. 입력전압이 음의 값을 가질 때도 같은 원리로 동작을 한다. 인버터 레그(209)의 운전은 정전 시의 경우와 동일하며 충방전 레그(203)는 배터리측 인덕터(L2) 및 배터리(111)와 연결되어 벅-컨버터로 작용함으로써 배터리(111)를 충전한다. 충방전 레그(203)의 상위 스위치(T6)는 일정한 펄스폭 변조를 통해 제어되며, 그 하위 스위치(D6)은 항상 차단되고 여기에 연결된 바디 다이오드(body diode)는 인덕터(L1)의 전류를 순환시킬 때 도통된다.If the power system is normal, the battery is charged. Looking at the current flow at this time, the common leg 207 is switched to the frequency of the input voltage Vs. If the input voltage Vs has a positive value, the common leg The lower switch D7 of 207 is turned on while the upper switch T7 is shut off. On the contrary, when the input voltage Vs has a negative value, the upper switch T7 of the common leg 207 is turned on while the lower switch D7 is cut off. Further, when the input voltage Vs has a positive value, when the lower switch D5 of the rectifier leg 201 is turned on and the upper switch T5 is cut off, the current is of the input side inductor L1 is positive. Direction, and the increased magnetic energy is stored in the input side inductor L1. In this state, when the upper switch T5 of the rectifier leg 201 is turned on and the lower switch D5 is blocked, the magnetic energy stored in the input side inductor L1 is transferred to the direct current side. The same principle works when the input voltage is negative. The operation of the inverter leg 209 is the same as in the case of a power failure, and the charge / discharge leg 203 is connected to the battery side inductor L2 and the battery 111 to charge the battery 111 by acting as a buck converter. The upper switch T6 of the charge / discharge leg 203 is controlled through a constant pulse width modulation, the lower switch D6 is always shut off and the body diode connected thereto circulates the current in the inductor L1. It is conducting when you make it.

도 3을 참조하면, 도 3은 전기가 정상적으로 인입될 경우, 고효율 ECO(Economic) 모드로 작동하도록 바이패스 회로(319)를 추가한 전력 계통도이다. ECO 모드에서는 기준 전압에 대한 입력전압의 허용 변동폭을 +-5%에서 +-15% 사이에서 가변하여 설정할 수 있으며, 입력전압이 설정된 설정폭 이내에 있을 때에는 바이패스 상태로 운전되면서, 입력전압이 전력 변환 회로를 거치지 않고 바이패스해서 교류 출력전압을 공급함으로서 시스템을 고효율 상태로 유지할 수 있다. 이때, 입력전압의 변동폭이 설정된 설정치를 벗어나거나, 입력전압의 변동폭이 ±15% 이상일 경우에는 도 2와 같이 기존의 온라인 방식으로 입력전압을 변환하여 출력에 전력을 공급한다.Referring to FIG. 3, FIG. 3 is a power system diagram in which a bypass circuit 319 is added to operate in a high efficiency ECO (Economic) mode when electricity is normally drawn. In ECO mode, the allowable fluctuation range of the input voltage to the reference voltage can be set between + -5% and + -15%. When the input voltage is within the set range, the input voltage is operated while bypassing. By bypassing the conversion circuit and supplying an AC output voltage, the system can be maintained in a highly efficient state. At this time, when the fluctuation range of the input voltage is out of the set value or the fluctuation range of the input voltage is ± 15% or more, as shown in FIG.

입력전압의 변동폭은 제어부(305)에 내장된 입력수단(미도시)에 의해 설정되며, 설정값은 표시부(307)에 표시된다. 입력전압의 변동폭이 설정값 이내에 있으면, 제어부(305)는 SW4(127)를 개방하고, SW1(121) 및 SW2(123)와 SW3(125)을 연결하여 전력이 바이패스 회로(319)를 통하여 출력되게 한다. 입력전압은 바이패스 회로(319)의 제 2 싸이리스터(SCR2, 313)와 노이즈 필터(315)를 경유하여 출력된다. 이때, 제 1 싸이리스터(SCR1, 311)는 Off되어 전류가 전력 변환 회로를 통하여 흐르는 것을 차단되게 한다. 그러나, 입력전압은 SW2(123)가 ON되어 있으므로, 노이즈 필터(309) 및 정류기 레그(201)와 충방전 레그(203)을 거처 배터리(111)를 충전시킨다. 한편 전력변환 회로 및 바이패스 회로(319)에 장애가 발생했을 때를 대비해, 비상회로(317)가 구비되어 있어, 비상시에는 SW1(121) 및 SW2(123)와 SW3(125)을 개방하고, SW4(127)를 연결한다.The fluctuation range of the input voltage is set by input means (not shown) built in the control unit 305, and the set value is displayed on the display unit 307. If the fluctuation range of the input voltage is within the set value, the controller 305 opens the SW4 127 and connects the SW1 121 and the SW2 123 to the SW3 125 so that power is passed through the bypass circuit 319. Causes output The input voltage is output via the second thyristors SCR2 and 313 of the bypass circuit 319 and the noise filter 315. At this time, the first thyristors SCR1 and 311 are turned off to block current from flowing through the power conversion circuit. However, since the input voltage SW2 123 is ON, the battery 111 is charged via the noise filter 309, the rectifier leg 201, and the charge / discharge leg 203. On the other hand, an emergency circuit 317 is provided in case of a failure in the power conversion circuit and the bypass circuit 319. In an emergency, SW1 121, SW2 123, and SW3 125 are opened, and SW4 Connect 127.

일일 입력측 전원의 비정상 입력 상태(+- 15% 이상)가 10% 정도 발생한다고 가정할 때, 이렇게 바이패스 회로(319)를 이용하면, 단상은 약 3% 효율이 증가되고, 삼상은 7% 효율이 증가된다.
Assuming that an abnormal input state (+ -15% or more) of the daily input side power occurs by about 10%, using the bypass circuit 319 in this way, the single phase increases about 3% efficiency and the three phases 7% efficiency. Is increased.

101: 입력단 변압기,
103: 정류기, 111: 배터리,
105: 인버터, 107: 출력단 변압기,
109: 부하,
121 : 제 1 스위치(SW1), 123 : 제 2 스위치SW2,
125 : 제 3 스위치(SW3), 127 : 제 4 스위치SW4,
201: 정류기 레그, 203: 충방전 레그,
207: 공통 레그, 209: 인버터 레그,
305: 제어부, 307 : 표시부,
309 : 입력 노이즈 필터,
311 : 제 1 싸이리스터, 313 : 제 2 싸이리스터,
315 : 출력 노이즈 필터, 317 : 비상회로,
319 : 바이패스 회로,
Cd : 직류 콘덴서, Vs: 입력전원,
L1, L2, L3: 인덕터, T1 ~ T4: 상단 스위치,
D1 ~ D4: 하단 스위치
101: input stage transformer,
103: rectifier, 111: battery,
105: inverter, 107: output stage transformer,
109: load,
121: first switch SW1, 123: second switch SW2,
125: third switch SW3, 127: fourth switch SW4,
201: rectifier leg, 203: charge / discharge leg,
207: common leg, 209: inverter leg,
305: control unit, 307: display unit,
309: input noise filter,
311: first thyristor, 313: second thyristor,
315: output noise filter, 317: emergency circuit,
319: bypass circuit,
Cd: DC condenser, Vs: input power,
L1, L2, L3: Inductor, T1-T4: Top Switch,
D1-D4: lower switch

Claims (2)

삭제delete 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치에 있어서,
교류 입력전압을 필터하는 입력 노이즈 필터(309)와;
상기 노이즈 필터(309)에 직렬로 연결되는 정류기 레그(201)와;
평상시에는 전력을 충전하여 두고, 비상시에는 충전된 에너지로 전력을 공급하는 배터리(111)와;
상기 정류기 레그(201)와 상기 배터리의 사이에 연결되어 상기 정류기 레그(201)에서 정류된 직류전압으로 상기 배터리(111)를 충전하거나 상기 배터리(111)에서 방전되는 전류를 전력 계통에 공급하는 충방전 레그(203)와;
상기 정류기 레그(201)에서 공급되는 직류전압이나, 배터리(111)에서 공급되는 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터 레그(209)와;
상기 인버터 레그(209)의 교류전압을 스위치하는 제 1 싸이리스터(311)와;
입력전압이 일정한 변동폭 이내에 있을 때, 전력변환 회로를 바이패스하도록 바이패스 회로(319)을 형성하는 제 1 스위치(121)와;
상기 제 1 스위치에 직렬로 연결되어 교류 전력을 스위치하는 제 2 싸이리스터(313)와;
상기 배터리(111)가 입력전압에 의해 충전되도록 상기 배터리가 입력전압에 연결되도록 하는 제 2 스위치(123)와;
상기 바이패스 회로(319)의 제 2 싸이리스터(313) 및 제 1 싸이리스터(311)에 직렬로 연결되어 노이즈를 제거하는 출력 노이즈 필터(315)와;
상기 출력 노이즈 필터에 직렬로 연결되어 전력 계통을 On 또는 Off되게 하는 제 3 스위치와;
입력전압의 변동폭이 기 설정한 변동폭 이내에 있을 때에는, 상기 제 1 스위치(121)와 상기 제 2 스위치(123)와 상기 제 2 싸이리스터(313)를 On하여 상기 바이패스 회로(319)로 전력이 통과하게 하고, 입력전압의 변동폭이 기 설정한 변동폭을 벗어나는 경우 상기 제 1 싸이리스터(311)을 On하고, 상기 제 2 싸이리스터(313)을 Off되게 하는 제어부(305)와;
상기 제어부(305)의 지시에 따라, 사용자가 입력한 설정치를 출력하여 표시하게 하는 표시부(307);를 구비하여 이루어지고,
전력 계통에 장애가 발생하여 정상적으로 전력 계통을 운용할 수 없을 때에는 비상 연결 경로를 제공하는 비상회로(317)와;
상기 비상회로(317)를 통하여 입력전압이 출력에 제공되도록 연결하는 제 4 스위치(127);를 더 포함하여 이루어지며,
정류기 레그(201)와 인버터 레그(209) 사이에 공통 레그(207)를 삽입하여 저주파인 입력전압 Vs와 동일한 동일한 주파수로 스위칭하고,
상기 공통 레그(207)의 스위치(T7와 D7)는 인버터 레그(209)의 스위치(T8과 D8)와 결합하여 풀브릿지 구조의 인버터로 작동하여 출력 전압의 주파수로 스위칭하게 되는 것을 특징으로 하는 ECO MODE(Economic 모드)를 적용한 역률보상 무변압기형 고효율 충전기 인버터 장치.
In the power factor correction transformer-less high efficiency charger inverter device,
An input noise filter 309 for filtering the AC input voltage;
A rectifier leg (201) connected in series with said noise filter (309);
A battery 111 that charges power in normal times and supplies power with charged energy in an emergency;
Connected between the rectifier leg 201 and the battery to charge the battery 111 with a DC voltage rectified by the rectifier leg 201 or to supply a current discharged from the battery 111 to the power system A discharge leg 203;
An inverter leg 209 for converting the DC voltage supplied from the rectifier leg 201 or the DC voltage supplied from the battery 111 into an AC voltage;
A first thyristor (311) for switching the AC voltage of the inverter leg (209);
A first switch 121 for forming a bypass circuit 319 to bypass the power conversion circuit when the input voltage is within a predetermined variation range;
A second thyristor (313) connected in series with the first switch to switch AC power;
A second switch (123) for connecting the battery to an input voltage such that the battery (111) is charged by an input voltage;
An output noise filter 315 connected in series with the second thyristor 313 and the first thyristor 311 of the bypass circuit 319 to remove noise;
A third switch connected in series with the output noise filter to turn on or off a power system;
When the fluctuation range of the input voltage is within the preset fluctuation range, power is supplied to the bypass circuit 319 by turning on the first switch 121, the second switch 123, and the second thyristor 313. A controller 305 for turning on the first thyristor 311 and turning off the second thyristor 313 when the fluctuation range of the input voltage is outside the preset variation range;
And a display unit 307 for outputting and displaying the set value input by the user according to the instruction of the controller 305,
An emergency circuit 317 for providing an emergency connection path when a power system fails and the power system cannot be operated normally;
And a fourth switch 127 for connecting an input voltage to an output through the emergency circuit 317.
A common leg 207 is inserted between the rectifier leg 201 and the inverter leg 209 to switch to the same frequency as the low frequency input voltage Vs,
The switch T7 and D7 of the common leg 207 is combined with the switches T8 and D8 of the inverter leg 209 to operate as an inverter of a full bridge structure to switch to the frequency of the output voltage. Power factor compensation transformerless high efficiency charger inverter device using MODE (economic mode).
KR1020100030322A 2010-04-02 2010-04-02 Uninterrupted and High Efficiency Power Supply Equipment with Power Factor Compensating and No Transformer using Economic Mode KR101083819B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100030322A KR101083819B1 (en) 2010-04-02 2010-04-02 Uninterrupted and High Efficiency Power Supply Equipment with Power Factor Compensating and No Transformer using Economic Mode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100030322A KR101083819B1 (en) 2010-04-02 2010-04-02 Uninterrupted and High Efficiency Power Supply Equipment with Power Factor Compensating and No Transformer using Economic Mode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110110979A KR20110110979A (en) 2011-10-10
KR101083819B1 true KR101083819B1 (en) 2011-11-18

Family

ID=45027277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100030322A KR101083819B1 (en) 2010-04-02 2010-04-02 Uninterrupted and High Efficiency Power Supply Equipment with Power Factor Compensating and No Transformer using Economic Mode

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101083819B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1075581A (en) * 1996-08-30 1998-03-17 Yuasa Corp Uninterrupted power supply apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1075581A (en) * 1996-08-30 1998-03-17 Yuasa Corp Uninterrupted power supply apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110110979A (en) 2011-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2846436B1 (en) Uninterruptible power supply circuit
CN102355042B (en) Super-capacitor-based direct current power device of power station and power supply method thereof
US11539303B2 (en) Uninterruptible power supply and method of operation
US7456524B2 (en) Apparatus for and methods of polyphase power conversion
CN102577068B (en) Three-phase high-power UPS
US6256213B1 (en) Means for transformer rectifier unit regulation
CN111478408A (en) Three-bridge-arm topology device, control method and uninterruptible power supply system
JP2011200096A (en) Power storage system
JP2011211885A (en) Power storage system
CN108075562B (en) High-power portable electric equipment and power supply control device and method thereof
Kim et al. Practical control implementation of a three-to single-phase online UPS
Kim et al. Transformerless three-phase on-line UPS with high performance
KR100844401B1 (en) Uninterrupted power supply apparatus with a solar generating apparatus
KR101027988B1 (en) Serial type compensating rectifier and Uninterruptible Power Supply having that
KR101191738B1 (en) Power converter unit
KR101297080B1 (en) Half bridges multi-module converter using series compensation
JP3980794B2 (en) Power storage system
EP2717405A1 (en) System for reducing harmonic voltage components on a battery for uninterruptible power supplies (ups) and derived apparatuses
CN103326650A (en) Self-shunt excitation system of electric generator
WO2020089739A1 (en) Active filter for single phase charging using a switch-mode converter
CN107800185B (en) Online uninterrupted power supply
KR101083819B1 (en) Uninterrupted and High Efficiency Power Supply Equipment with Power Factor Compensating and No Transformer using Economic Mode
Nguyen et al. Reduction of DC-link capacitance in bridgeless PFC boost rectifiers
WO2012041613A2 (en) A bi-directional dc-dc converter and a system for starting and controlling a power plant
da Silva et al. Single-phase uninterruptible power system topology concepts: Application to an universal active filter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141103

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150825

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161108

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171108

Year of fee payment: 9