KR100299710B1 - 대향된 전류 전력변환기 및 그 작동방법 - Google Patents

Abstract

전력변환기는 한 쌍의 스위치를 포함하고, 각각의 스위치는 정(+) 및 부(-)정전압원과 부하에 연결되는 출력노드사이에 연결된다. 변조기는 스위치들에 의해 제어되는 전류가 공통 출력노드에서 상호 반대의 극성을 가지며 출력노드에서 합산된다. 변조기는 삼각파 발생기와, 방향 절환전압을 비교기에 제공하기 위해 오차증폭기에 연결된 비교기를 포함한다. 비교기는 삼각파 발생기에 의해서 발생된 삼각파에 응답하여 제어스위치들을 절환시켜 삼각파를 기준전압 이상으로 증가시키고 그 이하로 감소시킨다. 변환기의 언더랩 및 오버랩은 삼각파의 직류 바이어스레벨의 변화에 의해 제어된다.

Description

대향된 전류 전력변환기 및 그 작동방법(OPPOSED CURRENT POWER CONVERTER AND METHOD FOR OPERATING IT)

전력변환기는 여러 가지 산업 및 상업적인 목적으로 전력 변환기들이 광범위하게 이용되고 있는바, 이러한 전력 변환기는 직류(DC)를 교류(AC)전원이나 배터리 충전기/방전기, 모터제어기에 사용할 수 있게 교류로 변환하는데 사용될 수도 있고, 또한 취미(entertainment)용(음의증폭=sound amplification) 및 산업용의 증폭기로 사용될 수도 있다.

종래의 펄스폭변조(PWM)변환기는 한 쌍의 스위치를 이용하여 부하를 반대 극성의 DC전원에 선택적으로 연결되게 한다. 변조기는 스위치를 번갈아(둘다 한꺼번에 온 하지않고) 개방 및 폐쇄하여 부하에 전달되기 전에 저역통과필터에 의해 연속적으로 여과된 폭변조된 출력신호를 발생토록 한다. 이러한 종래의 장치에 있어서, 양 스위치들은을 한꺼번에 턴온(turn on)하지않고, 시스템을 고충실도로 작동하기 위해서 많은 주의를 기울여야하며 스위치는 동시는 아니고 가능한 한 동시와 근접한 시각에 개폐(turn off or turn on)하는 것이 바람직하다. 스위칭시 전이 [이하 슈트-스루우(shoot-through)라 한다]를 관리하기 위해서, 스위치들 사이에는 인덕터가 연결된다. 더욱이 "언더랩(underlap)"회로로 알려진 회로는 스위치의 도전시간 간의 미소하게 조절되는 시간차를 발생하는데 사용된다. 스위치의 개폐는 스위치의 스위칭주파수와 동일한 주파수를 갖는 출력 파형에서 소위 "리플(ripple)"주파수를 야기시킨다. 리플주파수의 크기는 특히 전력변환기의 영(zero)출력에서 최소화되는 것이 바람직한데 그 이유는 입력의 통상적인 값은 언어(speech)와 음(sound)의 적용에서 영(Zero)이기 때문이다.

본 발명은 대향된 전류, 펄스폭변조("PWM")전력 변환기에 관한 것이다.

제1도는 종래기술에 따른 반가교 전력변환기를 나타낸 회로도;

제2도는 제1도에 도시된 회로의 스위치의 동작상태를 나타낸 스위치 시간선도;

제3도는 본 발명에 따른 변환기를 나타낸 회로도;

제4도는 제3도에 도시된 회로의 스위치가 개폐되는 상태를 도시한 타이밍선도;

제5도는 제3도에 도시된 회로의 스위치에 의한 출력노드에 공급되는 전류 및 그의 합계를 나타낸 그래프;

제6도는 본 발명에 따른 전가교변환기를 나타낸 회로도;

제7도는 제3도에 도시된 본 발명에 따른 변조기를 이용하여 변환기를 제어하는 회로도;

제8도 내지 제12도는 제7도의 변조기가 정상상태, 오버랩 및 언더랩상태의 스위칭 임펄스(impulse)를 발생하는 상태를 나타낸 스위칭선도이다.

본 발명에 있어서는 스위치 도전 중첩(switch couduction overlap)이 없는 대신에 오버랩(overlap)은 일부러 극대화시킨다. 본 발명에 있어서 영(zero)출력이 요구될 경우 S1 및 S2는 50%이하의 듀티사이클(duty cycle) 동안에 동시에 온(on)된다. 만약 정(+)출력이 요구될 경우 부하(load)에 정DC 전원을 연결하는 스위치는 50%듀티사이클 이상 동안 온 되고, 부하에 부(-)DC 전원을 연결하는 스위치는 50%듀티사이클 이하 동안에 온 된다. 스위치들의 "온 타임"(on-times)의 합은 장치의 정상 동작 시에 100%이하의 튜티사이클만 요구될 경우에는, 스위치의 온 타임의 합이 듀티사이클의 100%이하 및 이상일 경우 장치는 언더랩(underlap)이나 오버랩(overlap)상태에서 작동될 수도 있다. "언더랩"상태는 예컨대 변환기에 의해서 반은 입력이 없는 시간동안에 리플 및 전력소모를 최소화하는데 유용하다. "오버랩" 상태는 변환기 출력 변동율의 초과시 잠시동안의 요구를 충족시키기 위해서 이용된다.

본 발명의 이러한 이점 및 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 기술된 다음의 설명으로부터 명확해진다.

종래의 장치를 도시한 도1 및 도2를 참조하면, 10으로 표시한 종래의 변환기 또는 증폭기회로는 변조기(12)와 부하(확성기 등)(14)사이에 적용된다. 전력변환기(10)는 정직류원(positive direct current source)(18)과 노드(node)(20)사이에 연결된 스위치(16)와, 노드(20)와 부직류원(negative DC supply)(24)사이에 연결된 스위치(22)를 포함한다. 이러한 신호는 시간에 따라 변할 수 있으며 노드(20)에 적용된다. 인덕터(26, 28)는 스위치(16, 22)와 노드(20)사이에 연결되어 스위치(16, 22)가 거의 동시에 개폐될 때 전류의 "슈트-스루우(Shoot-through)를 조절하도록 한다. 스위치(16, 22)는 변조기(12)에 의하여 발생되고 라인(line)(30, 32)를 통하여 스위치(16, 22)에 가해지는 출력신호로 제어된다.

변조기(12)는 입력(34)에서의 바이어스신호(bias signal)와 출력노드(36)로부터의 귀환신호(feedback signal)를 입력받는바, 귀환신호는 라인(38)을 통해 변조기(12)에 전달된다. 출력노드(36)는 부하(14)에 연결되어 있다. 출력노드(36)와 노드(20)사이에는 인덕터(40)와 캐패시터(capacitor)(42)로 된 저역통과필터가 연결되어 스위치(16, 22)의 개폐에 의해 발생된 스위칭신호를 여과한다. 스위치(16, 22)는 통상의 MOSFET나 IGBT(절연게이트 2극 트랜지스터=Insulated Gate Bipolar Transistor)일수도 있는바, 이는 라인(30, 32)을 거치는 스위칭신호에 의해 제어된다.

도2를 참조하면, 변조기는 라인(30)을 통해 전달되어 스위치(16)를 작동시키는 파형(44)과, 라인(32)을 통해 전달되어 스위치(22)를 작동시키는 파형(46)을 발생한다. 이로부터 알 수 있는 바와 같이 임펄스들은 라인(30, 32)을 통해 교호로 전달된다. 즉, 스위치(16)를 닫는 라인(30)상의 신호는 스위치(22)가 개방되지 않는 한 스위치(16)를 절대로 폐쇄하지 않으며 이와 역으로 스위치(22)가 폐쇄되지 않는 한 스위치(16)를 절대로 개방하지 않는다. 그러나, 전술한 바와 같이, 고충실도 및 음성증폭을 위해서는 스위치(16)가 개방되는 즉시 스위치(22)가 폐쇄되도록 하고 스위치(16)가 폐쇄되는 즉시 스위치(22)가 개방되도록 하는 것이 바람직하다. 인덕턴스(26, 28)는 스위치(16, 22)를 거의 동시에 개폐시킴으로써 발생되는 전이전류인 "슈트-스루우"를 관리하는데 이용된다.

도3 및 도4를 참조하면, 본 발명에 따른 전력변환기회로는 참조번호 48로 표시하였는바, 이는 출력노드(52)를 정직류전원(54)에 연결하는 스위치(50)와 출력노드(52)를 부직류전원(58)에 연결하는 스위치(56)를 포함한다. 다이오드(60)는 스위치(50)가 폐쇄된 후 다시 개방될 때 전류가 출력노드(52)로부터 자유로히 부직류전원(58)으로 흐르도록 하고, 다이오드(62)는 스위치(56)가 폐쇄된 후 다시 개방될 때 전류가 자유로히 출력노드(52)로부터 정직류전원(54)으로 흐르도록 한다. 스위치(50)에 의해 출력노드(50)에 인가(apply)된 신호는 인덕턴스(64)와 캐패시티(66)로된 저역통과필터에 의해 여과되고, 인덕턴스(68)와 캐패시티(66)로된 유사한 저역통과필터는 스위치(56)의 개폐시 발생되는 신호를 여과 한다. 스위치(50, 56)는 도8을 참조하여 아래에 상세히 설명할 변조기에 의해 제어된다. 전술한 바와 같이, 스위치(50, 56)는 MOSFET, IGBT나 이와 유사한 장치로 실시할 수 있다.

도4를 참조하면 파형(70)은 스위치(50)를 작동하는 변조기(도시하지 않았음)로부터의 신호를 표시하고, 파형(72)은 스위치(56)를 작동하는 변조기로부터의 신호를 표시한다. 이들 파형(70, 72)은 각각의 파형(70, 72)을 위한 50%의 듀티사이클로서 도시되었다. 따라서, 출력노드(52)에서, 스위치(50)가 출력노드(52)를 정직류전원(54)에 연결하고, 스위치(56)가 출력노드(52)를 부직류전원(58)에 연결하기 때문에, 합산하면 출력은 제로가 될 것이다. 파형(70, 72)에서의 작은 화살표는 부하(74)에 연결된 공통 전원노드(52)에서 증가된 정출력의 변조방향을 표시한다. 파형(70, 72)은 서로 중앙에 위치되지만, 정출력이 증가할 경우 파형(72)의 폭은 감소하고 파형(72)의 폭은 증가할 것이다. 역으로, 부출력이 증가할 경우, 파형(72)은 증가되고, 파형(72)은 감소될 것이다.

도5에 도시된 파형을 참조하면, 파형(76)은 인덕턴스(64)에서의 전류이고, 파형(78)은 인덕턴스(68)에서의 전류이며, 파형(80)은 도5에 도시된 출력노드(52)에서의 전류인 상 하 파형의 합을 나타낸다. 파형(76, 78)은 파형에서의 피크(A)와 (B)를 연결하는 각 진폭 사이에서 나타난 파형상에 중첩된(superimposed) 리플을 포함한다. 이 리플 주파수 또는 인가된 파형은, 파형(76)의 경우 스위치(50), 파형(78)의 경우 스위치(56)의 개폐의 결과이다. 파형(80)에도 유사한 파형이 인가되지만 이 파형의 주파수는 곡선(76, 78)에 인가된 파형의 주파수의 2배임을 알 수 있다. 이것은 스위치(50, 56)가 상이한 시간에 작동되어 어느 한 개의 스위치의 주파수의 2배인 합산된 파형에 리플이 인가되는 사실에 기인한다. 주파수 리플이 높을수록 이들을 여과하기가 매우 용이하므로 바람직하다. 또한 도5의 X에서 도시한 바와 같은 제로 출력에서 리플의 진폭은 거의 제로임을 알수 있다. 이는 도4에서 표시한 바와 같이 스위치(50, 56)가 제로출력전류에서 거의 동시에 작동하지만 반대방향이기에 합이 제로가 되기 때문이다. 따라서, 리플은 제로출력에서 제로가 된다. 전술한 바와 같이, 직류-교류전력변환기는 일반적으로 제로 출력에서 리플을 접하는 사양으로 시험된다. 본 발명을 사용함으로써 제로 출력에서의 이 리플진폭은 최소화될 것이다. 제로 출력에서의 리플사양은 선택된다. 왜냐하면 음의진폭(sound amplification)의 경우 리플에 중첩된 잡음이 현저하게 되고 출력이 없는 멈춤(pause)상태에서 듣기에 거북하기 때문이며 말의 진폭(speech amplification)의 경우 이것은 단어 사이의 멈춤으로 인한 가장 보편적인 상태이다.

슈트스루우를 관리하기 위해 필요로 하는 도1에서의 인덕턴스(26, 28)와 같은 작은 인덕턴스는, 스위치가 저역통과필터의 일부분인 인덕턴스(64, 68)에 의해 절연되기 때문에 본 발명에서는 필요하지 않다. 더욱이 이하에서 설명하는 바와 같이 제로출력이 장시간동안 부과될 수도 있는 언더랩은 변환기(48)를 작동시키기에 필요한 변조기로 용이하게 달성된다. 또한 변조기는 종래의 변조기에 비해 실질적으로 간단하며 언더랩을 달성하기 위해 요구되는 회로가 필요 없는바, 이는 이후 설명하는 바와 같이 삼각파에서의 직류바이어스의 간단한 편이에 의해 달성된다.

도6을 참조하면, 부하(74)는 도3에 도시된 반가교변환기(48)와 동일한 2개의 반가교변환기(48A, 48B)로된 전가교변환기에 연결되어 있다. 따라서, 각각의 반가교변환기(48A, 48B)의 각 소자는 동일한 참조부호로 표시하였지만 글자"A"또는 "B"를 부가하였다. 또한 다른쪽 반가교에 대하여 전가교변환기의 한쪽반가교의 스위치작동 위상을 변환하는 것도 공지되어 있다. 따라서 하중(70)에 공급되는 전류의 리플주파수는 각 반가교의 그것보다 다시 2배가 된다. 또한 추가반가교를 추가하면, 본 발명의 경우, 리플주파수를 증가시키는 것도 공지되어 있다. 전술한 바와 같이, 리플주파수가 높으면 여과하기가 좀더 용이하다.

도7을 참조하면, 일반적으로 82로 표시된 변조기(82)는 입력(86)에서 내측증폭기(84)로 공급되는 출력노드에서의 소망하는 레벨을 표시하는 입력신호와 입력(88)에서 내측증폭기에 의해 수신한 귀환신호 사이의 차이를 합산하는 오차증폭기(84)를 포함한다. 입력(88)으로부터의 귀환신호는 출력노드(52)로부터 얻어진다. 오차증폭기(84)의 출력은 비교기(89)의 반전(87)에 전달되고, 그의 출력은 라인(90)에 전송되어 스위치(56)를 작동시킨다. 또한 오차증폭기(84)의 출력은 인버터(92)를 경유하여 비교기(96)의 반전입력(94)에 전달되고 비교기의 출력(98)은 스위치(50)를 작동시키도록 연결된다.

변조기(82)는 또한 102에서 사각파입력 (어느 종래의 방법으로도 발생되는)을 받아 선(104)에서 삼각파출력을 발생하여 비교기(89)의 정입력(106)과 비교기(96)의 정입력(108)에 전달된 대개부호100으로 표시된 삼각파발진기를 포함한다. 삼각파발생기(100)는 통상의 것으로서 삼각파발생기(100)에 의해 상하로 발생된 파형의 직류 레벨을 조정하기 위한 바이어스(110)제어를 포함한다. 바이어스(110)제어는 말을 할 때의 중간멈춤 및 변환기에 의해 제공되는 전원 및 접근의 일시적인 요구와 같은 동적 조건에 응답할 수 있다.

도8내지 도12를 참조하여 변조기(82)와 변환기(48)의 동작을 설명한다. 도8을 참조하면, 삼각파발생기(100)에 의해 발생된 삼각파(T)는 제로에서 중심을 잡는다. 오차증폭기(84)의 출력 또한 제로로 가정한다. 이 경우 비교기(89, 96)는 A점에서 온(on)되고, B점에서는 오프(off)된다. 따라서 파형(70, 72)은 도4에 도시한 바와 같이 발생된다. 양 파형(70, 72)은 동시에 온(on)오프(off)되고, 듀티사이클(A점과 A점 또는 B점과 B점 사이와 같은 삼각파(T)에서의 적은 점간의 듀티사이클)의 1/2주기를 갖는다. 상술한 바와 같이, 정직류전원에 연결된 스위치(50)는 파형(70)에 의해 개폐되고 부직류 전원에 연결된 스위치(56)는 파형(72)에 의해 개폐된다. 이들 양 스위치(50, 56)가 동일한 주기로서 닫히고 듀티사이클의 1/2에서 닫히기 되기 때문에 출력노드(52)에서 합산한 바와 같은 이들 스위치를 통해 전달되는 전압은 제로(0)일 것이다.

도9를 참조하면, 삼각파(T)는 제로에서 중심을 잡지만, 증폭기(84)의 출력은 +1단위이다. 이 출력은 인버터(92)를 통해 비교기(96)에 전달된다. 따라서, 비교기(96)는 삼각파가 C점에서 표시한 바와 같이 -1단위를 초과할 때 온(on)되고, 삼각파가 F점에서 표시한 바와 같이 일(1)단위 이하로 떨어질 때 오프(off)될 것이다. 마찬가지로 비교기(89)는 삼각파(T)가 D점에서 표시한 바와 같이 +1을 초과할 때 온 되고, 삼각파(T)가 E점에서 표시한 바와 같이 일 단위 이하로 떨어질 때 오프될 것이다. 따라서 파형(70)은 C점에서 온되고 F점에서 오프되며 파형(72)은 C점에서 온되고 F점에서 오프되며 파형(72)는 D점에서 온되고 E점에서 오프된다. 도 9에서 알수 있는 바와 같이, 파형(70, 72)은 서로 중심에 든다. 따라서 퍄형(70, 72)이 출력노드(52)에서 합산됨으로 정출력이 부하(74)로 전달된다.

도10을 참조하면, 증폭기(84)의 출력이 -1단위라고 가정할 경우 스위치(50, 56)의 "온"시간은 도9에서 도시하고 파형(70, 72)으로 표시한 바와 같이 반전된다. 따라서, 스위치(56)는 G점에서 온 되고 J점에서 오프되며, 스위치(50)는 H점에서 온 되고 I점에서 오프될 것이다. 온시간 동안의 파형(70, 72)의 합은 삼각파(T)의 1주기와 동일하다.

도11은 전이 고출력요구에 응답하여 발생될 수 있는 소위 오버랩조건에서 작동하는 변조기(82)와 변환기(48)를 도시한 것이다. 증폭기(84)의 출력은 제로로 가정한다. 오버랩조건에서, 바이어스(110)제어는 파형(T)을 1단위씩 상측으로 변위시키도록 작동함으로써 삼각파는 도8∼10의 경우와 같이 제로에서 중심을 잡는 대신에 제로 위의 1단위에서 중심을 잡게 된다. 도11 및 도12에서 점선은 파형의 DC 바이어스가 변위되지 않은 경우 삼각파형의 위치를 포함한다. 따라서 양비교기는 K점에서 온되고 L점에서 오프되어 동일한 파형(70, 72)을 발생하여 스위치(50, 56)를 작동시킨다. 그러나, 파형(70, 72)으로 표시한 바와 같이, 스위치(50, 56)의 "온" 타임의 합은 삼각파(T)의 듀티사이클을 초과한다.

도12를 참조하면, 언더랩조건이 설명되어 있는데 여기에서 스위치(50, 56)는 삼각파주기 이하의 총주기동안 온 된다. 언더랩조건은 예컨대 변환기의 출력이 일정한 시간동안 필요치 않을 경우 이용된다. 언더랩조건은 바이어스(110)제어를 작동시킴으로서 삼각파(T)를 하축으로 1단위 변위시킴으로서 이루어진다. 도12에 도시한 바와 같이 삼각파(T)는 제로에서 중심을 잡는 대신에 하측으로 1단위 변위 되었으므로, 제로이하의 1단위에서 중심을 잡는다. 또한 증폭기(84)의 출력은 제로로 가정할 경우, 도12에 도시한 바와 같이 양 파형(70, 72)은 삼각파가 M점에서 표시한 바와 같이 제로 이상으로 증가할 때 발생되고 삼각파가 N점 이하로 떨어질 때 종료된다.

따라서, 파형(70, 72)은 동시에 온 오프되지만, 그들의 전체 듀티사이클은 삼각파(T)의 직류바이어스로 하향변위된 결과로 삼각파(T)의 1주기 이하가 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 여러 가지 산업 및 상업적인 목적으로 이용될 수 있으며 특히 직류(DC)를 AC전원이나 배터리 충전기/방전기, 모터제어기로서 이용될 수 있다. 또한 오락용(음의증폭) 및 산업용의 증폭기로서 이용될 수도 있다.

Claims (19)

1. 2개의 정전압원 사이에 각기 연결되어 있는 한 쌍의 스위치, 상기 각 스위치에 공통이며, 부하에 연결하도록 되어 있는 상기 출력노드 및 상기 스위치들을 연속적으로 개폐하기 위한 변조수단을 포함하는 전력변환기에 있어서, 상기 스위치들은 동시에 작용하여 상기 스위치들에 의하여 제어된 전류가 서로 반대로 상기 스위치를 통과하도록 하고 상기 전류가 상기 출력노드에서 합산되는 전력변환기.
2. 제1항에 있어서, 상기 변조수단은 각각의 스위치를 제어 가능한 듀티사이클로 개폐시키기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
3. 제2항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 스위치 중 하나의 듀티사이클을 증가 및 감소시키는 한편 이에 대응되게 다른 스위치의 듀티사이클을 증감함으로서 출력노드의 출력을 제어하기 위한 수단을 포함하는 전력변환기.
4. 제3항에 있어서, 상기 정전압원은 정전원과 부전원을 포함하며, 상기 스위치 중 하나는 상기 정전원과 상기 공통출력노드 사이에 연결되어 있으며 다른 스위치는 상기 부전원과 상기 공통출력노드 사이에서 연결되어 있으며 제1일방 도전수단은 상기 한 스위치와 상기 부전원 사이에 연결되어 상기 한 스위치가 열려있을 때 상기 공통출력 노드로부터 전류가 빠지도록 하며 제2일방 도전수단은 상기 다른 스위치와 상기 정전원 사이에 연결되어 상기 다른 스위치가 열려 있을 때 상기 공통출력 노드로부터 전류가 빠지도록 하는 전력변환기.
5. 제1항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 하나의 스위치를 닫고, 다른 스위치를 닫으며, 상기 하나의 스위치를 개방하기 전에 다른 스위치를 개방하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
6. 제1항에 있어서, 상기 하나의 스위치는 제1인덕턴스를 통해 상기 출력노드에 연결되고 다른 스위치는 제2인덕턴스를 통해 상기 출력노드에 연결됨을 특징으로 하는 전력변환기.
7. 제1항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 하나의 스위치를 닫은 다음 그 하나의 스위치가 개방되기 전에 다른 스위치를 닫기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
8. 제1항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 하나의 스위치를 제어하는 제1전기신호와 다른 스위치를 제어하는 제2전기신호를 발생하기 위한 수단과, 삼각파 신호를 발생하기 위한 삼각파발생수단 및 상기 삼각파발생수단에 의해 발생된 동일한 삼각파신호의 함수로서 상기 제1 및 제2전기신호들을 발생하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
9. 제8항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 제1 및 제2전기신호들을 발생하기 위한 한 쌍의 비교기를 포함하되, 상기 하나의 비교기는 상기 삼각파신호를 기준신호와 비교하고, 다른 비교기는 상기 삼각파신호를 상기 기준신호의 반전값과 비교함을 특징으로 하는 전력변환기.
10. 제8항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 삼각파신호의 직류레벨을 변위시켜 상기 스위치들의 출력간의 언더랩을 발생토록 한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
11. 고위측반가교와 저위측반가교를 구비한 전가교 전력변환기에 있어서, 상기 각 반가교는 한 쌍의 스위치를 포함하며 각 반가교의 각 스위치는 정전원과 각 반가교의 각 스위치에 공통인 출력노드 사이에 인덕턴스를 통하여 연결되어 있으며, 반가교의 출력노드는 상기 부하에 연결되도록 되어 있으며, 상기 반가교의 상기 스위치들을 연속적으로 개폐하기 위한 변조수단을 포함하고 있어서, 상기 스위치들은 동시에 작동되어 각 반가교의 상기 스위치들에 의하여 제어되는 전류가 서로 반대로 상기 스위치를 통과하도록 하며 상기 전류는 각 반가교의 대응출력노드에서 합산되는 전가교 전력변환기.
12. 제11항에 있어서, 상기 변조수단은 하나의 반가교의 스위치들의 작동을 다른 반가교의 스위치들의 작동에 대해 위상변위 시키기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전가교 전력변환기.
13. 제11항에 있어서, 상기 변조수단은 각 반가교의 상기 스위치 중 하나의 스위치의 듀티사이클을 증가 및 감소시키는 한편 이에 대응되게 각 반가교의 다른 스위치의 듀티사이클을 증감시켜서 각 반가교의 출력노드에 대한 출력을 제어하기 위한 수단을 포함하는 전가교 전력변환기.
14. 제13항에 있어서, 상기 정전압원은 정전원과 부전원을 포함하며, 각 반교의 상기 스위치 중의 하나는 상기 정전원과 상기 공통출력 노드사이에 연결되어 있으며 각 반가교의 다른 스위치는 상기 부전원과 상기 공통출력노드 사이에 연결되어 있으며 제1 일방도전수단인 다이오드는 각 반가교의 상기 한 스위치와 상기 부전원 사이에 연결되어 있어서 각 반가교의 상기 한 스위치가 열려 있을 때 이에 대응되는 반가교의 상기 공통출력 노드로부터 전류가 빠지도록 하며 제2 일방도전 수단인 다이오드는 각 반가교의 상기 다른 스위치와 상기 정전원 사이에 연결되어 있어 각 반가교의 상기 다른 스위치가 열려있을 때 이에 대응되는 반가교의 상기 공통출력 노드로부터 전류가 빠지도록 하는 전력변환기.
15. 전원을 상기 전원을 상기 출력노드에 연결하는 스위치를 통하여 공통출력 노드에 연결하는 단계와, 차례로 상기 스위치는 개폐하므로서 상기 스위치를 동시에 작동하여, 스위치로 제어하는 전류가 서로 상반되게 상기 스위치를 통과되게 하며, 상기 출력노드에서 상기 전류를 합산하는 단계를 포함하는 전력변환기의 작동 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 방법은 상기 스위치들을 제어된 듀티사이클로 개폐하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전력변환기 작동방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 방법은 스위치 중 하나의 듀티사이클을 증감하는 한편 이에 대응되게 다른 스위치의 듀티사이클을 증감시켜서 출력노드의 출력을 제어하는 단계를 포함하는 전력변환기의 작동방법.
18. 제15항에 있어서, 상기 방법은 상기 스위치 중 하나의 스위치를 닫고, 다른 스위치를 닫으며, 상기 하나의 스위치를 개방하기 전에 다른 스위치를 개방하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전력변환기 작동방법.
19. 제15항에 있어서, 상기 방법은 상기 스위치 중 하나의 스위치를 닫은 다음 상기 하나의 스위치가 개방되기 전에 다른 스위치를 닫는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전력변환기 작동방법.