KR0156799B1 - 무정전 전원장치용 공진형 직류 링크 인버터 제어기 - Google Patents

무정전 전원장치용 공진형 직류 링크 인버터 제어기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 무정전 전원장치용 공진형 직류 링크 인버터 제어기는 우수한 특성을 갖는 여러 방식의 공진형 인버터 중에서 공진형 직류 링크 인버터를 무정전 전원장치의 인버터에 적용하므로서 영전압 스위칭, 높은 전력밀도, 낮은 손실, 낮은 가청소음, 스너버 회로의 불필요성 등의 많은 장점이 있다.
이러한 장점을 살려서 우수한 특성을 갖는 시스템을 구현함은 물론 공진형 직류 링크 인버터가 가지고 있는 단점을 해소하고, 무정전 전원장치의 기본 요건인 정현파 출력을 얻기 위해 공진형 직류링크 인버터에 적합한 제어회로를 개발하여 낮은 외형율을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

무정전 전원장치용 공진형 직류링크 인버터 제어기
제1도는 본 발명의 공진형 직류링크 인버터 제어기를 보인 회로도.
제2도의 (a)(b)는 제1도의 직렬 공진부의 공진전압과 공진전류를 보인 파형도.
제3도의 (a)(b)는 제1도의 출력전압과 인버터 브리지 회로부의 출력전압을 보인 파형도.
제4도는 제1도의 공진/출력 제어부에서 공진전압의 제어동작을 보인 신호흐름도.
제5도는 제1도의 공진/출력 제어부에서 출력전압의 제어회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 직렬 공진부 2 : 인버터 브리지 회로부
3 : 필터부 4 : 센싱부
5 : 공진/출력 제어부 6 : 구동부
20,26,29 : 가감산기 21 : PID제어기
22,25 : 정궤환 루프 23 : 곱셈기
24 : 가변 이득부 27 : 전류 제어기
28,30 : 출력필터 R : 부하
S1∼S4: 스위칭 신호
본 발명은 부하에 무정전으로 교류전원을 공급하는 무정전 전원장치에서 요구하는 안정된 정현파 전원을 발생하고, 공진형 직류링크(link)인버터를 이용하여 높은 전력밀도, 낮은 손실 및 낮은 가청소음을 얻음은 물론 스위칭 소자의 동작시 발생되는 스파이크를 억압함과 동시에 스위칭 손실을 완충하는 스너버(snubber)을 사용하지 않는 무정전 전원장치용 공진형 직류링크 인버터 제어기에 관한 것이다.
일반적으로 무정전 전원장치는 정전 등과 같이 입력되는 교류전원에 대한 여러 가지의 이상이 발생하였을 경우에 부하에는 전원이 차단됨이 없이 계속 공급할 수 있도록 하는 장치로서 항상 깨끗한 정현파 전원의 발생이 요구되고 있다.
따라서 최근에는 이러한 요구조건을 만족하는 제품들이 많이 상용화되어 있으며, 전력 변환기기의 고주파화 추세에 따라 고 속의 스위칭 동작을 하는 펄스폭 변조방식의 직류 링크형 인버터가 주로 사용되고 있다.
그러나 펄스폭 변조방식의 직류 링크형 인버터는 스위칭 손실이 심하게 발생됨은 물론 소자의 스트레스가 심하고, 많은 열이 발생하여 방열을 해야 되며, 높은 출력에서는 스위칭 주파수가 수 KHz로 제한되고, 또한 가청소음이 많이 발생하는 문제점이 있었다.
이와 같은 펄스폭 변조방식의 직류 링크형 인버터의 문제점을 해결하고, 정현파 출력의 사양을 충족하기 위한 대안으로 여러 가지 형태의 공진형 인버터가 제안되고 있다.
이들 공진형 인버터들은 스위칭 손실을 수반하지 않고, 고주파 동작이 가능하여 전력밀도를 향상시킬 수 있음이 알려져 있으나, 이러한 공진형 인버터를 무정전 전원공급장치에 적용하여 상품화한 제품은 아직 개발된 바 없고, 일부 문헌에서 연구사례가 발표되고 있는 정도이다.
이러한 공진형 인버터를 무정전전원장치에 이용하기 위해서는, 공진형 인버터 출력을 직접 정현파로 만드는 방법과 여러단의 컨버터 조합으로 구성하는 방법이 있다.
전자의 방식은 대다수의 공진형 컨버터들에서 스위치의 구성이 양방향이 되거나 보조 스위치들이 추가되어야 하는 단점이 있어 가격면에서 상당히 불리한 단점을 가진다.
후자의 방식 역시, 많은 스위치들이 필요로 되며 여러단의 컨버터를 통해 전력이 흐르므로 효율이 낮은 단점을 가진다.
이에 반해, 60Hz의 정현파 출력을 얻기 위한 공진형 직류 링크 인버터의 구성은 기존의 하드 스위칭 인버터와 동일하며, 다른 공진형 인버터들에 비해 스위치 소자수가 가장 작게 사용되는 장점을 가진다.
따라서 가격경쟁력면에서 가장 유리한 장점을 가진다.
그러므로 본 발명의 주 목적은 우수한 특성을 가지는 여러종류의 공진형 인버터중에서, 영전압에서 스위칭하고, 높은 전력밀도, 낮은 손실, 낮은 가청소음 및 스너버 회로를 사용하지 않는 공진형 직류링크 인버터를 사용함은 물론 공진형 직류 링크 인버터가 가지고 있는 문제점을 해결하여 안정된 정현파 전원을 발생시키는 무정전 전원장치용 공진형 직류링크 인버터 제어기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 스위칭 손실을 수반하지 않고, 고주파 동작이 가능하며, 가청소음의 발생을 줄임은 물론 보다 작은 스위칭 손실로 방열판 등의 크기를 줄이며, 에너지 밀도를 향상시킬 수 있는 무정전 전원장치용 공진형 직류링크 인버터 제어기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 공진형 직류 링크 인버터에서 가장 큰 단점이 이였던 과도 상태에서의 공진전압의 증가문제를 제거하는 제어기를 제공하는 것이다.
일반적으로 공진회로의 침투전압이 과도상태에서 수배로 높아져 소자의 파괴를 초래하는 현상이 있어 왔다.
이러한 단점으로 공진형 직류 링크 인버터는 대용량화하기 힘들었으며, 이의 해결방안으로 기존에는 또다른 소자들을 첨가하는 방법들이 소개되 있으나 시스템 효율의 저하와 같은 치명적인 단점을 초래하였다.
본 발명에서는 새로운 소자의 첨가없이 제어기만으로 이를 해소하는 새로운 방법을 이용하였으며, 효율의 극대화를 이룰 수 있었다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 무정전 전원장치용 공진형 직류 링크 인버터 제어기를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 공진형 직류 링크 인버터 제어기를 보인 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 직류전원(VS)에 코일(L1) 및 콘덴서(C1)가 직렬로 접속되어 직렬 공진을 이루는 직렬 공진부(1)와, 스위칭신호(S1∼S4)에 따라 스위칭소자(Q1∼Q4)가 선택적으로 온되면서 상기 직렬 공진부(1)의 공진전압(VC1)을 스위칭하는 인버터 브리지 회로부(2)와, 상기 인버터 브리지 회로부(2)의 출력전원을 정형하여 부하(R)로 출력하는 트랜스(T) 및 콘덴서(C2)로 된 필터부(3)와, 상기 직렬 공진부(1)의 직류전원(VS), 공진전류(IL) 및 공진전압(VC1)과 상기 인버터 브리지 회로부(2)의 출력전류(IT)와 상기 필터부(3)의 출력전류(IO) 및 출력전압(VO)을 검출하는 센싱부(4)와, 상기 센싱부(4)의 검출신호에 따라 상기 인버터 브리지 회로부(2)의 동작을 제어하는 공진/출력 제어부(5)와, 상기 공진/출력 제어부(5)의 출력신호를 상기 인버터 브리지 회로부(2)에 스위칭신호(S1∼S4)로 출력하는 구동부(6)로 구성하였다.
제1도의 도면 설명중 미설명 부호 D1∼D4는 스위칭 소자(Q1∼Q4)에 내장되어 있는 역병렬 접속 다이오드이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 무정전 전원장치용 공진형 긱류링크 인버터 제어기는 인가되는 직류전원(VS)의 직류전압이 공진부(1)와 인버터 브리지 회로부(2)의 스위칭 동작에 의해 펄스형의 공진전압(VC1)으로 변화된다.
이 공진전압(VC1)은 센싱부(4)에서 검출 및 공진/출력 제어부(5)에 입력되어 공진/출력 제어부(5)는 공진전압(VC1)의 레벨이 영(zero)전압으로 될 때를 인버터 브리지 회로부(2)의 모든 스위칭 소자(Q1∼Q4)의 동작시작점으로 설정함과 아울러 공진전압(VC1)이 영전압으로 될 때마다 전체 스위칭 소자(Q1∼Q4)를 일정시간동안 모두 온시켜 공진이 유지될 수 있는 조건으로 코일(L1)에 단락전류가 흐르도록 하는 단락모드를 수행한다.
따라서, 상기 코일(L1)에 흐르는 전류가 출력전압과 기준전압의 오차신호와 공진을 유지하기 위한 일정전류의 합으로 주어지는 기준전류치에 도달하면, 제어회로는 인버터 브릿지회로(2)의 스위칭 소자들(Q1∼Q4)중에서 절반이 턴오프하게 하고 나머지 절반은 켜진 상태를 유지하게 한다.
따라서, 스위치의 온,오프에 따라 발생하는 조합이 4가지가 있으며 부하로 전력을 전달하는 조합(Q1,Q2 턴온 또는 Q3,Q4턴온)과 부하전류가 환류하도록 하는 조합(Q1,Q3턴온 또는 Q2,Q4 턴온)으로 나눌 수 있다.
이때 출력전압이 기준전압 보다 낮은 값이면 전력전달 모드가 선택되고, 출력전압이 기준전압보다 높은 값이면 환류모드가 선택된다.
이러한 스위치의 조합에 의해 공진전압이 전력전달 모드에 의해 부하로 전달되거나 환류모드에 의해 전달되지 않으므로 출력부의 전압을 제어할 수 있게 된다. 출력측으로 전달되는 공진 전압은 출력필터부(3)를 거쳐서 부하로 전달된다. 단락모드와 전력전달모드 및 환류모드의 상세한 설명은 다음과 같다.
단락모드는 전체 스위칭소자(Q1∼Q4)를 모두 턴온(turn on)시켜 항상 공진이 유지될 수 있도록 공진용 코일(L1)에 기준전류값의 공진전류(IL)를 흘리게 하는 모드이고, 전력 전달모드는 스위칭 소자(Q1)(Q2) 또는 (Q3)(Q4)를 턴온시켜 부하(R)에 정 또는 역의 공진전압을 전달하는 모드이며, 환류모드는 스위칭 소자(Q1)(Q3) 또는 (Q2)(Q4)를 턴온시켜 직렬 공진부(1)와 관계없이 인버터 브리지 회로부(2)와 필터부(3)만을 상용주파수 트랜스(T)의 일차측 전류가(IT)가 환류하며 흐르는 모드이다.
이러한 각 모드의 조합에 의해 인버터 브리지 회로부(2)의 출력전압(VAB)이 발생되고, 세가지 모드의 선택은 센싱부(4) 및 공진/출력 제어부(5)에서 이루어지는 것으로서 공진용 콘덴서(C1)의 공진전압(VC1), 공진용 코일(L1)의 공진전류(IL), 출력전압(VO), 출력전류(IO)와, 상용주파수 트랜스(T)의 일차측 전류(IT)를 센싱부(4)에서 검출하고, 공진/출력 제어부(5)가 제어로직에 따라 제어신호를 발생하여 출력하게 된다.
상기 공진/출력 제어부(5)가 출력하는 제어신호는 구동부(6)로 전달되고, 구동부(6)는 전달된 제어신호에 따라 스위칭 신호(S1∼S4)를 출력하여 인버터 브리지 회로부(2)의 각각의 스위칭 소자(Q1∼Q4)를 선택적으로 동작되면서 적절한 동작모드가 선택 및 공진이 발생되며, 일련의 공진전압(VC1)이 필터부(3)로 전달된다.
상기 필터부(3)에서는 인버터 브리지 회로부(2)의 각각의 스위칭 소자(Q1∼Q4)들이 선택적으로 동작되면서 전달되는 일련의 펄스신호들을 필터링하여 원하는 출력전압(VO)이 발생된다.
그리고 제2도의 (a)(b)는 본 발명에 있어서 직렬 공진부(1)의 동작파형도 즉, 공진전류(IL)와, 공진전압(VC1)을 보인 것이다. 이에 도시된 바와 같이 직렬 공진부(1)는, 공진용 콘덴서(C1)의 공진전압(VC1)이 영으로 된후 인버터 브리지 회로부(2)의 전체 스위칭 소자(Q1∼Q4)를 턴온함으로써 공진용 코일(L1)로 흐르는 전류를 증가시킨다.
공진용 코일(L1)로 흐르는 전류의 값이 공진을 유지시키는데에 충분한 값이 된 후에는 인버터 브리지 회로부(2)의 스위칭 소자(Q1∼Q4)들 중에서 일부를 선택된 동작모드에 의해 턴온 및 턴오프하게 된다.
이에 따라 공진용 콘덴서(C1)의 양단에는 제2도에 도시한 바와 같이 공진전압(VC1)이 발생되며, 이러한 동작을 다시 영전압으로 되면 반복한다.
그러므로 전체 스위칭 소자(Q1∼Q4)들은 영전압에서 스위칭을 수행하므로 스위칭 손실이 격감하게 된다.
제3도의 (a)(b)는 필터부(3)에서 부하(R)로 출력되는 출력전압(VO)과, 인버터 브리지 회로부(2)의 출력전압(VAB)을 나타낸 것이다.
이에 도시한 바와 같이 인버터 브리지 회로부(2)의 출력전압(VAB)은 일련의 펄스들이 적절한 동작모드의 선택에 의해 배치되어 있음을 볼 수 있다.
이것은 원하는 출력전압(VO)을 만들기 위하여 각각의 인버터 브리지 회로부(2)의 각각의 스위칭 소자(Q1∼Q4)들을 선택적으로 턴온 및 턴오프시켜 펄스신호를 발생하는 것으로서 부하(R)로 정방향의 펄스신호를 보낼 경우에는 스위칭 소자(Q1)(Q2)를 턴온하고, 역방향의 펄스신호를 보낼 경우에는 스위칭 소자(Q3)(Q4)를 턴온하는 전력 전달모드로 동작하고, 부하(R)로 공진전압(VC1)을 전달하지 않을 경우에는 스위칭 소자(Q1,Q3) 또는 (Q2,Q4)를 턴온하는 환류모드로 동작하여 제3도의 (b)에 도시된 바와 같은 인버터 브리지 회로부(2)의 출력전압(VAB)을 얻으며, 이 출력전압(VAB)은 필터부(3)에서 필터링되어 정현파의 전원인 출력전압(VO)을 얻는다.
한편, 공진/출력 제어부(5)는 직렬 공진부(1)의 공진 및 출력전압(VO)의 제어를 하고, 본 발명의 전체 동작을 제어하는 것으로 제4도의 신호 흐름도 및 제5도의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 제4도는 제1도의 공진/출력 제어부(5)에서 직렬 공진부(1)의 공진전압(VC1)을 제어하는 공진 제어부의 제어동작을 보인 신호 흐름도이다.
공진부(50)의 제어는, 제4도의 신호 흐름도에서 알 수 있는 바와 같이, 단계(11)에서 공진용 콘덴서(C1)의 공진전압(VC1)을 검출하고, 단계(12)에서 공진전압(VC1)의 레벨이 영전압인지를 판단하여 공진전압(VC1)이 영전압이 아닐 경우에 영전압으로 될 때까지 공진전압(VC1)의 검출을 반복하며, 공진전압(VC1)이 영전압일 경우에 동작을 시작하는 것으로서 이때 공진전류(IL)의 기준값은 공진동작을 일정히 하기 위해서 출력전류(IO)와 최소 공진유지전류값으로 만들어진다.
여기서, 본 발명의 특징중에서 하나는 공진전압(VC1)의 크기를 제어하는 것이다.
그리고 공진전압(VC1)은 상용주파수 트랜스(T)의 전류 즉, 상용주파수 트랜스(T)의 일차코일로 흐르는 전류(IT)가 회생하거나 전체 스위칭 소자(Q1∼Q4)가 환류모드로 동작할 경우에 상당한 고압이 되어 스위칭 소자(Q1∼Q4)는 파괴된다.
이를 막기 위한 방법으로 종래에는 수동소자 또는 능동소자를 첨가하였으나 이로 인한 효율의 감소가 커서 비실용적이다.
그러므로 본 발명에서는 또 다른 소자를 첨가함이 없이 제어회로에 의한 공진전류(IL)의 제어로 공진전압(VC1)을 일정하게 하는 것이다.
공진전류(IL)의 제어는 부하(R)로 흐르는 출력전류(IO) 즉, 상용주파수 트랜스(T)의 일차코일로 흐르는 전류(IT)가 회생하는 것을 감지하는 것은 물론 부하(R)에 전력전달이 필요없게 되는 시점을 감지하여 전류(IT)가 환류하게 함은 물론 공진전류(IL)의 크기를 최소 공진동작 조건으로 하여 과다한 공진전압(VC1)을 막는다.
이를 제4도에 도시한 신호 흐름도에 따라 상세히 설명하면, 먼저 단계(12)에서 공진전압(VC1)이 영전압에 도달하면, 단계(13,14,15)에서 세가지의 상태를 검사한다.
첫째, 단계(13)에서 공진용 코일(L1)로 흐르는 전류(IL)가 영인지를 검사한다. 즉, 상용주파수 트랜스(T)으 일차코일로 흐르는 전류(IT)가 회생하는 지를 검사하는 것으로 공진용 코일(L1)로 흐르는 전류(IL)가 음의 값일 경우에 해당된다.
둘째, 단계(14)에서 출력전압(VO)이 기준전압(VREF)보다 큰지를 판단한다.
셋째, 단계(15)에서 출력전류(IO)와 출력전압(VO)이 서로 다른 상한에 존재하는 지를 검사한다.
상기한 세가지의 조건중에서 어느 한가지를 만족하면, 공진용 코일(L1)로 흐르는 전류(IL)는 낮은 레벨로서 최소의 공진유지 레벨로 감소되며, 단계(16)에서 인버터 브리지 회로부(2)의 스위칭 소자(Q1∼Q4)의 동작패턴도 환류모드로 정해진다.
그러므로 상기한 세가지의 조건중에서 어느 한가지라도 만족하면, 공진전압이 높게 나타나지 않는다.
그리고 상기한 세가지의 조건중에서 어느 한가지도 만족하지 않으면, 단계(17)에서 공진전류(IL)를 검출하고, 단계(18)에서 공진전류(IL)가 일정 기준전류(ILREF)에 도달할 때까지 단계(19)에서 모든 인버터 브리지 회로부(2)의 스위칭 소자(Q1∼Q4)를 턴온하여 단락모드로 동작한다.
그리고 공진전류(IL)가 기준전류(ILREF)에 도달하면, 단계(20)에서 정 또는 역방향으로 공진전압(VC1)을 부하로 전달하고, 전력모드로 동작한다.
제5도는 제1도의 공진/출력 제어부(5)에서 출력전압의 제어회로도이다. 출력전압의 제어회로는 기준전압(VREF)에서 출력전압(VO)를 감산하는 가감산기(20)와, 출력전압을 제어하기 위하여 상기 가감산기(20)의 출력신호를 PID 제어하는 PID 제어기(21)와, 무부하시에서의 정현파 출력을 위한 기준전압(VREF)의 정궤환 루프(24)와, 상기 PID 제어기(21) 및 가변이득부(22)의 출력신호를 곱하는 곱셈기(23)와, 기준전압(VREF)의 정궤환 루프(24)와, 부하(R)의 변동에 대처하기 위한 출력전류(IO)의 정궤환 루프(25)와, 상기 곱셈기(23)의 출력신호를 가산함과 아울러 궤환되는 상용주파수트랜스(T)의 일차측 전류(IT)를 감산하는 가감산기(26)와, 상기 가감산기(26)의 출력전류를 제어하는 전류 제어기(27)와, 상기 전류 제어기(27)의 출력신호를 필터링하는 출력필터(28)와, 상기 출력필터(28)의 출력신호에서 출력전류(IO)를 감산하는 가감산기(29)와, 상기 가감산기(29)의 출력신호를 필터링하여 출력전압(VO)를 출력하는 출력필터(30)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 출력전압의 제어회로는 제어이득을 시스템의 동작에 무리없이 출력전압(VO)의 형태로 만들기 위하여 전압 제어루프의 출력 오차신호에 가변 이득부(22)로 가변이득을 주어 보다 큰 이득에도 소프트 스타트 동안에 안정되게 하며, 비선형 부하에서도 보다 잘 대응되게 된다.
이를 구체적으로 설명하면 출력필터(3)의 콘덴서(C2)의 전압 곧, 출력전압(VO)을 상용 주파수 트랜스(T)의 이차측에서 검출하여 이를 원하는 기준전압(VREF)과 함께 외부전압 제어루프 즉, PID제어기(21)를 통해 비교하여 오차신호를 발생시킨다.
발생시킨 오차신호에 가변이득부(24)의 출력신호를 곱셈기(23)에서 곱한 후 가감산기(26)에서 기준전압(VREF)을 정궤환하는 정궤환 루프(24)의 출력신호 및 출력전류(IO)를 정궤환하는 정궤환 루프(25)의 출력신호에 더해진다.
이렇게 만들어진 오차신호는 상용주파수 트랜스(T)의 일차측 전류(IT)의 기준신호가 되며, 이 기준신호와 실제로 출력필터(3)의 인덕터 전류가 전류제어기(27)에서 비교 출력된다.
전류 제어기(27)의 출력신호는 기준전압(VREF)의 상태에 따라 세가지의 상태 즉, 플러스, 마이너스 및 0의 값을 갖는다.
따라서, 전력 전달모드와 환류모드가 여기에서 결정되며, 이 세가지 상태는 공진/출력 제어부의 공진부 제어회로에서 발생한 단락모드의 동작신호와 결합된 후 구동부(6)에 전달되며, 구동부(6)의 스위칭 신호(S1∼S4)에 의해 인버터 브리지 회로부(2)의 스위칭 소자(Q1∼Q4)가 선택적으로 턴온 및 턴오프되어 인버터 브리지 회로부(2)는 세가지의 동작모드중에서 하나의 동작모드로 동작하게 된다.
이와 같이 인버터 브리지 회로부(2)의 동작모드가 선택되고, 일련의 공진전압(VC1)이 출력필터(28)(30)에 순차적으로 전달 및 필터링되어 원하는 출력전압(VO)이 얻어진다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에서는 공진형 직류 링크 인버터가 가지고 있는 단점을 해결하고, 정현파 전압을 얻을 수 있도록 적합한 제어회로를 구현함으로서 스위칭 손실을 수반하지 않고, 고주파 동작이 가능하며, 이에 따른 가청 소음의 발생을 줄일 수 있으며, 또한 스위칭 손실이 작아 열의 발생이 적으므로 방열판 크기 등을 줄일 수 있어 장치의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 직류전원(VS)에 코일(L1) 및 콘덴서(C1)가 직렬로 접속되어 직렬 공진을 이루는 직렬 공진부(1)와, 스위칭 신호(S1∼S4)에 따라 스위칭소자(Q1∼Q4)가 선택적으로 온되면서 상기 직렬 공진부(1)의 공진전압(VC1)을 스위칭하는 인버터 브리지 회로부(2)와, 상기 인버터 브리지 회로부(2)의 출력전원을 트랜스(T) 및 콘덴서(C2)로 정형하여 부하(R)로 출력하는 필터부(3)와, 상기 직렬 공진부(1)의 직류전원(VS), 공진전류(IL) 및 공진전압(VC1)과 상기 인버터 브리지 회로부(2)의 출력전류(IT)와 상기 필터부(3)의 출력전류(IO) 및 출력전압(VO)을 검출하는 센싱부(4)와, 상기 센싱부(4)의 검출신호에 따라 상기 인버터브리지 회로부(2)의 동작을 제어하는 공진/출력 제어부(5)와, 상기 공진/출력 제어부(5)의 출력신호를 상기 인버터 브리지 회로부(2)에 스위칭신호(S1∼S4)로 출력하는 구동부(6)로 구성됨을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 공진형 직류링크 인버터 제어기.
  2. 제1항에 있어서, 공진/출력 제어부(5)의 공진전압의 제어는, 공진전압(VC1)이 영전압에 도달할 경우에 공진용 코일(L1)로 흐르는 전류(IL), 출력전압(VO)의 레벨 및 출력전류(IO)와 출력전압(VO)의 극성을 판단하여 IL0이거나, VOVREF이거나 또는 출력전류(IO)와 출력전압(VO)의 극성이 동일할 경우에 인버터 브리지 회로부(2)를 환류모드로 동작시키고, 어느 한가지도 성립되지 않을 경우에 공진전류(IL)를 검출 및 기준전류(ILREF)에 도달할 때까지 인버터 브리지 회로부(2)의 스위칭 소자(Q1∼Q4)를 모두 턴온하며, 공진전류(IL)가 기준전류(ILREF)에 도달할 경우에 정 또는 역방향으로 공진전압(VC1)을 부하(R)로 전달하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 공진형 직류링크 인버터 제어기.
  3. 제1항에 있어서, 공진/출력 제어부(5)의 출력전압 제어회로는, 기준전압(VREF)에서 출력전압(VO)를 감산하는 가감산기(20)와, 출력전압을 제어하기 위하여 상기 가감산기(20)의 출력신호를 PID 제어하는 PID 제어기(21)와, 무부하시에서의 정현파 출력을 위한 기준전압(VREF)의 정궤환 루프(24)와, 상기 PID 제어기(21) 및 가변이득부(22)의 출력신호를 곱하는 곱셈기(23)와, 기준전압(VREF)의 정궤환 루프(24)와, 부하(R)의 변동에 대처하기 위한 출력전류(IO)의 정궤환 루프(25)와, 상기 곱셈기(23)의 출력신호를 가산함과 아울러 궤환되는 상용주파수 트랜스(T)의 일차측 전류(IT)를 감산하는 가감산기(26)와, 상기 가감산기(26)의 출력전류를 제어하는 전류제어기(27)와, 상기 전류 제어기(27)의 출력신호를 필터링하는 출력피터(28)와, 상기 출력필터(28)의 출력신호에서 출력전류(IO)를 감산하는 가감산기(29)와, 상기 가감산기(29)의 출력신호를 필터링하여 출력전압(VO)를 출력하는 출력필터(30)로 구성됨을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 공진형 직류링크 인버터 제어기.
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