KR100766718B1 - Single phase Active Filter for Computer Server - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컴퓨터 서버용 능동전력필터에 관한 것으로 서버의 전원전압을 받기 위한 전압검출기, 서버의 부하전류를 받기 위한 전류검출기, DC 커패시터의 DC전압을 검출하기 위한 DC전압검출기, 상기 전압검출기와 전류검출기에서 받은 신호를 디지털 신호화 하려는 AD컨버터와 상기 디지털 신호를 이용하여, 보상값을 계산하기 위한 디지털 프로세서와 상기 디지털 프로세서에서 계산된 보상값을 펄스로 변환하는 디지털 출력부를 포함한 제어부, 제어부의 디지털 출력부에서 인버터로 신호를 공급할 게이트 드라이브, 게이트 드라이브의 신호를 받아 필터부로 보상전압을 출력하는 인버터부, 인버터부에서 발생한 보상전압을 보상전류로 변환시켜 서버의 전원부로 공급하는 L-C-L 필터부를 포함한다.The present invention relates to an active power filter for a computer server, a voltage detector for receiving the power supply voltage of the server, a current detector for receiving the load current of the server, a DC voltage detector for detecting the DC voltage of the DC capacitor, the voltage detector and the current detector The digital output of the control unit, including a digital converter for converting the compensation value calculated in the digital processor and the digital processor for calculating the compensation value using the AD converter and the digital signal to convert the signal received from the digital signal into a pulse A gate drive for supplying a signal from the unit to the inverter, an inverter unit for receiving the signal of the gate drive to output the compensation voltage to the filter unit, and an LCL filter unit for converting the compensation voltage generated in the inverter unit to the compensation current to supply to the power supply of the server.

컴퓨터 서버, 무효전력, 고조파, 인버터, 단상 Computer Server, Reactive Power, Harmonics, Inverter, Single Phase

Description

컴퓨터 서버용 단상 능동필터 장치 {Single phase Active Filter for Computer Server} Single phase active filter device for computer server

도 1의 파형은 컴퓨터 서버에서 발생하는 전류 파형이다.1 is a waveform of current generated in a computer server.

도 2는 컴퓨터 서버용 단상 능동필터장치의 기본장치 도이다.2 is a basic diagram of a single-phase active filter device for a computer server.

도 3은 컴퓨터 서버용 단상 능동필터장치의 기본 알고리즘이다.3 is a basic algorithm of a single phase active filter device for a computer server.

도 4의 파형들은 본 발명인 컴퓨터 서버용 단상 능동필터의 실험파형들이다.4 are experimental waveforms of the single-phase active filter for the computer server of the present invention.

도 4의 1번 파형은 고조파 전류가 함유된 부하전류 파형이다. Waveform 1 of Figure 4 is a load current waveform containing a harmonic current.

도 4의 2번 파형은 전원 전압 파형이다.Waveform 2 of FIG. 4 is a power supply voltage waveform.

도 4의 3번 파형은 인버터 출력 보상전류 파형이다.Waveform 3 of FIG. 4 is an inverter output compensation current waveform.

도 4의 4번 파형은 고조파 전류가 제거된 전원전류 파형이다. Waveform 4 of FIG. 4 is a power supply current waveform in which harmonic currents are removed.

도 5의 그래프는 인버터 출력 측 커플링 리액터를 L-C 형태로 하였을 경우를 시뮬레이션하여 결과 파형을 FFT로 구현한 것이다.The graph of FIG. 5 simulates the case where the inverter output coupling reactor is in the L-C form, and implements the result waveform as an FFT.

도 6의 그래프는 인버터 출력 측 커플링 리액터를 L-C-L 형태로 하였을 경우를 시뮬레이션하여 결과 파형을 FFT로 구현한 것이다.The graph of FIG. 6 simulates the case where the inverter output side coupling reactor is in the form of L-C-L, and implements the resultant waveform as an FFT.

본 발명은 컴퓨터 서버를 사용함에 있어 발생하는 고조파 전류 및 무효전력을 보상하는 장치에 관한 것으로, 컴퓨터 서버에서 사용하는 직류 정류기에 의하여 발생하는 고조파 및 무효전력을 효과적으로 차단, 전원 측의 전력품질을 개선하는 장치이다.The present invention relates to a device for compensating for harmonic current and reactive power generated in using a computer server, and effectively cuts out harmonics and reactive power generated by a DC rectifier used in a computer server, thereby improving power quality at the power supply side. Device.

최근 컴퓨터의 사용이 급증하면서, IT업체들도 서버를 계속 증설하고 있으며, 서버의 증설에 따라 서버에서 발생하는 고조파 및 무효전력에 의하여 전력품질도 계속 나빠지고 있다. 전력품질의 악화로 인하여, 주변의 전기기들의 오동작 및 수명이 단축되고 있다.With the recent surge in the use of computers, IT companies continue to expand servers, and the power quality continues to deteriorate due to the harmonics and reactive power generated by the servers. Due to deterioration of power quality, malfunctions and lifespan of surrounding electric machines are shortened.

일례로, 고조파 전압, 전류 및 무효전력의 증가로 인하여, 배전반 변압기의 소음 및 과열, 실제용량의 60% 정도 밖에 사용을 못하고 있으며, 중성선 전류의 증가로 중성선이 과열, 화재가 발생하여 정전이 되는 경우도 있으며, 전원 품질저하로 인하여, 주변계통의 정밀 기기들이 오동작을 일으켜, 서버가 멈추거나, 화재가 발생하여 막대한 손해를 입고 있다.For example, due to the increase of harmonic voltage, current and reactive power, only 60% of the noise and overheating and actual capacity of the switchboard transformer can be used. In some cases, due to power quality deterioration, the precision equipment of the peripheral system is malfunctioning, the server is stopped or a fire occurs, causing huge damage.

이러한 서버의 사고를 예방하기 위하여, IT업체에서는 수많은 노력을 하고 있으며, 대표적인 예로 배전반에 3상 4선식 영상분 고조파 필터 또는 3상 4선식 능동전력필터를 설치하고 있다.In order to prevent such server accidents, IT companies have made a lot of efforts. For example, three-phase four-wire image split harmonic filters or three-phase four-wire active power filters are installed in switchboards.

하지만, 3상 4선식 영상분 고조파필터는 계통에서 발생하는 3, 6, 9차 등의 영상분 고조파전류만 줄이기가 가능하며, 3상 4선식 능동전력필터는 고가라는 단점 이 있고, 3상 4선식 배전반에만 설치가 가능하여 다수의 기기들을 통합하여 고조파를 제거하기 때문에, 배전반 이전의 필터 후단에서 발생하는 고조파들은 줄이기가 불가능하다. However, the 3-phase 4-wire harmonic filter can reduce only the harmonic currents of the 3rd, 6th, and 9th orders generated in the system, and the 3-phase 4-wire active power filter has a disadvantage of being expensive. Since it can only be installed in a wired switchboard, it eliminates harmonics by integrating multiple devices, so it is impossible to reduce the harmonics generated after the filter before the switchboard.

이에 본 발명은 배전반 이전의 주변기기의 영향을 주지않고, 서버의 전원품질을 향상시키기 위한 컴퓨터 서버용 단상 능동필터 장치를 개발하였다.Accordingly, the present invention has been developed a single-phase active filter device for a computer server to improve the power quality of the server without affecting the peripheral devices before the switchboard.

제어의 간소화와 제품의 경량, 소형화를 위하여, 제어부를 디지털 프로세서를 이용하였으며, 서버의 전원전압이 능동필터의 인버터 스위칭 전압 리플에 의하여, 오염되는 것을 방지하고, 효율을 향상시키기 위해 인버터 출력단에 L-C-L 필터를 사용하였다.In order to simplify the control and to reduce the weight and size of the product, the controller uses a digital processor, and the LCL at the inverter output stage can be prevented from being contaminated by the inverter switching voltage ripple of the active filter and improving efficiency. A filter was used.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서버의 전원전압을 받기 위한 전압검출기, 서버의 부하전류를 받기 위한 전류검출기기, DC 커패시터의 DC전압을 검출하기 위한 DC전압검출기, 상기 전압검출기와 전류검출기에서 받은 신호를 디지털 신호화 하려는 AD컨버터, 상기 디지털 신호를 이용하여, 보상값을 계산하기 위한 디지털 프로세서, 상기 디지털 프로세서에서 계산된 보상값을 펄스로 변환하는 디지털 출력부, 디지털 출력부에서 인버터로 신호를 공급할 게이트 드라이브, 게이트 드라이브의 신호를 받아 필터부로 보상전압을 출력하는 인버터부, 인버터부에서 발생한 보상전압을 보상전류로 변환시켜 서버의 전원부로 공급하는 L-C-L 필터부를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a voltage detector for receiving a power supply voltage of a server, a current detector for receiving a load current of a server, a DC voltage detector for detecting a DC voltage of a DC capacitor, and in the voltage detector and the current detector. AD converter for converting the received signal into a digital signal, a digital processor for calculating a compensation value using the digital signal, a digital output unit for converting the compensation value calculated by the digital processor into a pulse, a signal from the digital output unit to an inverter It includes a gate drive to supply a, a drive unit for receiving the signal of the gate drive outputting the compensation voltage to the filter unit, the LCL filter unit for converting the compensation voltage generated in the inverter unit to the compensation current to supply to the power supply of the server.

이하 첨부된 도면 및 시험 파형들의 설명으로 본 발명의 구성에 대해 더욱 상세히 기술하겠다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and test waveforms.

도 1은 컴퓨터 서버에서 발생하는 고조파 전류를 포함한 실측 전류파형이다.1 is a measured current waveform including harmonic currents generated by a computer server.

그림과 같이 컴퓨터의 SMPS전원에 의하여, 전류 파형이 상당히 왜곡되어 있으며, 특히 3차 고조파 전류가 가장 많이 포함되어 있다. 이러한 전류 파형을 전력품질 향상을 위해 깨끗한 파형으로 만들어 주기 위한 장치가 컴퓨터 서버용 단상 능동전력필터장치이다. As shown in the figure, the current waveform of the computer is significantly distorted by the SMPS power supply, and the third harmonic current is included most. A single phase active power filter device for a computer server is used to make these current waveforms into clean waveforms to improve power quality.

도 2는 본 발명의 시스템 구성도이다. 2 is a system configuration diagram of the present invention.

컴퓨터 서버(2)에 전원을 공급하는 메인전원(1) 사이에 병렬로 연결되는 단상 능동필터(3)가 있다. There is a single phase active filter 3 connected in parallel between the main power supply 1 for supplying power to the computer server 2.

전원 전압을 측정하는 AC 전압검출기(4), 컴퓨터 서버의 부하 전류를 측정하는 전류검출기(5), 단상 능동필터에서 나오는 보상전류를 측정하는 전류검출기(6), 인버터측의 DC 커패시터의 전압 상태를 측정하는 DC 전압검출기(11)의 4개의 전압, 전류 검출기에서 측정한 신호를 제어 보드(13)의 A/D 컨버터(14)를 이용하여 디지털 시그널 프로세서(Digital Signal Processer)(15)로 신호를 보낸 뒤 보상 파형을 계산한다. 계산된 보상 파형은 디지털 신호 출력부(16), 게이트 드라이브(12)를 통하여, 풀브릿지 형태의 인버터 IGBT 스택(9)으로 보내지게 된다.AC voltage detector (4) for measuring the power supply voltage, current detector (5) for measuring the load current of the computer server, current detector (6) for measuring the compensation current from the single-phase active filter, and voltage state of the DC capacitor on the inverter side Signals measured by the four voltage and current detectors of the DC voltage detector 11 measuring the signal to the digital signal processor 15 using the A / D converter 14 of the control board 13. Calculate and compute the compensation waveform. The calculated compensation waveform is sent to the full bridge type inverter IGBT stack 9 through the digital signal output unit 16 and the gate drive 12.

처음 단상 능동필터를 운전할 때, 인버터측의 DC 커패시터로 유입되는 돌입전류를 방지하기 위하여, 저항(7-1)을 통하여 DC 커패시터가 초기충전을 하게 되며, 초기 충전이 완료되는 시점에서 제어 보드(13)의 릴레이(17)를 이용하여, 마그 네틱 스위치(7)를 ON하게 되며 마그네틱 스위치가 ON이 되는 시점부터 단상 능동필터(3)가 보상을 시작하게 된다. 보상을 시작할 때, 단상 능동필터의 인버터는 전압원 인버터로써, DC 커패시터(10)에 저장되어 있는 전압을 이용하여 보상하게 되는데, 리플 및 인버터에서 출력하는 보상 전압을 보상 전류 파형으로 변환 시키기 위하여 L-C-L 필터(8)를 사용한다.When the first single-phase active filter is operated, the DC capacitor is initially charged through the resistor 7-1 to prevent inrush current flowing into the DC capacitor on the inverter side, and when the initial charging is completed, the control board ( By using the relay 17 of 13), the magnetic switch 7 is turned on, and the single-phase active filter 3 starts to compensate from the time when the magnetic switch is turned on. At the start of the compensation, the inverter of the single-phase active filter is a voltage source inverter, which compensates using the voltage stored in the DC capacitor 10. The LCL filter is used to convert the compensation voltage output from the ripple and inverter into the compensation current waveform. Use (8).

컴퓨터 서버용 단상 능동필터를 제어하기 위한 알고리즘은 도 3과 같다.An algorithm for controlling a single phase active filter for a computer server is shown in FIG. 3.

전원 전압검출기(4)에서 측정한 전압(V)을 PLL을 통하여 알고리즘에 필요한 기준 SIN, COS을 검출한다. 부하전류검출기(5)에서 측정한 전류 값(IL)을 SIN, COS을 이용하여, 유효분(IL real)과 무효분(IL img)을 검출하고, 상기의 유효분(IL real)과 무효분(IL img)을 이산 푸리에 급수(DFT)를 이용하여, 부하전류의 기본파 전류(IL src ref)와, 무효 기본파 전류(IL src_re ref)를 검출한다.The voltage V measured by the power supply voltage detector 4 detects the reference SIN and COS necessary for the algorithm through the PLL. Using the SIN and COS, the current value IL measured by the load current detector 5 is used to detect the effective portion (IL real) and the invalid portion (IL img). (IL img) is used for the discrete Fourier series (DFT) to detect the fundamental wave current IL src ref of the load current and the reactive fundamental wave current IL src_re ref.

기본파 전류(IL src ref)는 기본파 유효전류와 무효전류를 포함한 전류이다.The fundamental wave current (IL src ref) is a current including the fundamental wave active current and reactive current.

부하 전류(IL)에서 기본파 전류(IL src ref)를 감산하고, 무효 기본파 전류의 이득(k)을 0으로 하면 부하 전류의 고조파 전류 성분만 보상하고, 이득(k)을 1로 하면 무효전력도 보상할 수 있는 보상전류(IF src)가 검출된다.Subtract the fundamental wave current (IL src ref) from the load current (IL), and set the gain k of the invalid fundamental wave current to 0 to compensate only the harmonic current components of the load current, and set the gain k to 1 to make it invalid. A compensation current IF src that can also compensate for power is detected.

단상 능동필터를 운전함에 있어, DC 커패시터의 전압은 항상 일정 전압으로 유지시켜줘야 하기 때문에, DC 전압검출기(11)에서 측정한 커패시터 전압(Vdc)과 기준이 되는 기준전압(Vdc*)을 감산하여, PI제어기를 거쳐 기준 SIN을 곱하여 AC파형 화한 후, 보상 전류 파형에 가산 시킨다. 이렇게 함으로써, DC 커패시터전압이 기준전압보다 떨어지면 충전하며, 기준전압보다 높아지면 방전하여 일정 전압을 유지시켜준다. In the operation of a single-phase active filter, the voltage of the DC capacitor should always be maintained at a constant voltage, so that the capacitor voltage (Vdc) measured by the DC voltage detector 11 and the reference voltage (Vdc *) as a reference are subtracted, After converting AC waveform by multiplying reference SIN through PI controller, add to compensation current waveform. In this way, the DC capacitor voltage is charged when the reference voltage falls below the reference voltage, and discharges when the DC capacitor voltage is above the reference voltage to maintain a constant voltage.

상기의 보상 파형(IF src)과, DC 커패시터 정전압 유지 알고리즘 파형을 합산한 후, 필터 측 전류검출기(6)에서 검출된 전류 파형과 감산한 후, P제어기를 거쳐, 삼각파(carr)와 비교하면, 디지털 신호 출력부(16)을 통하여 내보낼 보상 PWM 파형이 생성된다.   When the compensation waveform IF src and the DC capacitor constant voltage maintenance algorithm waveform are added up, subtracted from the current waveform detected by the filter-side current detector 6, and then compared with a triangular wave through a P controller, In addition, a compensation PWM waveform to be exported through the digital signal output unit 16 is generated.

인버터 출력 측에는 기존의 능동필터들이 사용하던 리액터만 사용한 필터가 아닌 전원 측 리액터(8-1), 리플제거용 콘덴서(8-2), 인버터 측 리액터(8-3)의 결합을 이용한 L-C-L 필터를 사용하였다.On the inverter output side, the LCL filter using the combination of the reactor (8-1), the ripple removing capacitor (8-2), and the inverter side reactor (8-3) is used instead of the reactor using the conventional active filters. Used.

기존의 커플링 리액터만 사용한 능동필터들은 인버터의 PWM 전압파형에 의하여 발생하는 고주파의 리플전압들을 효과적으로 제거하지 못해 오히려 계통의 전력품질을 저하하기도 하였으며, 높은 리액터의 용량 값으로 인하여, 커플링 리액터에서 높은 열과, 소음이 발생하기도 하였다. 하지만, 본 발명에서 제안하는 능동필터는 인버터 단의 인버터 측 리액터(8-3)가 전원전압과 인버터 출력전압과의 전압차이에 의한 고조파 보상전류를 생성하고, 리플제거용 콘덴서(8-2) 및 전원 측 리액터(8-1)가 고주파 리플전압을 제거해주는 역할을 함으로써, 소용량의 리액터만으로 커플링 리액터만 있는 능동필터보다 고조파 제거 및 전력품질 향상에 효과가 크다. 기존의 커플링 리액터들은 인버터의 전압강하 및 보상효율을 고려하여, 인버터 용량의 약 5%의 용량으로 리액터들 제작하였으나, L-C-L 필터의 경우 인버터 용량의 약 3%로 소형화가 가능하다. Active filters using only conventional coupling reactors do not effectively remove high frequency ripple voltages generated by the inverter's PWM voltage waveforms, which in turn lowers the power quality of the system. Due to the high reactor capacity, the coupling reactors High heat and noise were also generated. However, in the active filter proposed in the present invention, the inverter side reactor 8-3 of the inverter stage generates a harmonic compensation current due to the voltage difference between the power supply voltage and the inverter output voltage, and the ripple removing capacitor 8-2. And the power supply side reactor (8-1) serves to remove the high frequency ripple voltage, it is effective to remove the harmonics and improve the power quality than the active filter only the coupling reactor with only a small capacity reactor. Conventional coupling reactors are made of reactors with a capacity of about 5% of the inverter capacity in consideration of the voltage drop and the compensation efficiency of the inverter, but the L-C-L filter can be miniaturized to about 3% of the inverter capacity.

다음은 인버터 용량을 이용하여 커플링 리액터의 용량 값을 구하는 공식이다. 인버터의 용량과 정격전류를 안다면, 리액터의 임피던스(Z)를 구할 수 있다. 임피던스(Z)가 구해지면, 기본주파수(60Hz)에 대한 리액터값[H]을 구할 수 있다.The following formula calculates the capacity value of the coupling reactor using the inverter capacity. If we know the capacity and rated current of the inverter, we can get the reactor's impedance (Z). When the impedance Z is obtained, the reactor value [H] with respect to the fundamental frequency (60 Hz) can be obtained.

Figure 112007047369314-pat00001
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Figure 112007047369314-pat00002
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Figure 112007047369314-pat00003
Figure 112007047369314-pat00003

상기의 L값을 인버터 측 리액터와 전원측 리액터를 합한 리액터 값이며, 시뮬레이션 및 실측 결과 9:1의 비율로 설정하는 것이 최상의 리플 저감률을 보인다. 상기의 리액터 L 값과 인버터 스위칭 주파수의 Cutoff 주파수를 이용하여 커패시터 C 값을 구할 수 있다. Cutoff 주파수는 일반적으로 인버터 스위칭 주파수의 1/2배수로 한다.The above L value is a reactor value obtained by adding the reactor side reactor and the power source side reactor, and simulation and actual results show the best ripple reduction ratio. The capacitor C value can be obtained using the reactor L value and the cutoff frequency of the inverter switching frequency. The cutoff frequency is typically one half the inverter switching frequency.

Figure 112007047369314-pat00004
Figure 112007047369314-pat00004

Figure 112007047369314-pat00005
Figure 112007047369314-pat00005

도 4의 파형들은 본 발명인 컴퓨터 서버용 단상 능동필터의 실험파형들이다.4 are experimental waveforms of the single-phase active filter for the computer server of the present invention.

도 4의 1번 파형은 고조파 전류가 함유된 부하전류 파형이다. Waveform 1 of Figure 4 is a load current waveform containing a harmonic current.

도 4의 2번 파형은 전원 전압 파형이다.Waveform 2 of FIG. 4 is a power supply voltage waveform.

도 4의 3번 파형은 인버터 출력 보상전류 파형이다.Waveform 3 of FIG. 4 is an inverter output compensation current waveform.

도 4의 4번 파형은 고조파 전류가 제거된 전원전류 파형이다. Waveform 4 of FIG. 4 is a power supply current waveform in which harmonic currents are removed.

도 5와 도 6의 그래프는 인버터 출력 측 필터를 L-C 형태와 L-C-L 형태로 하였을 경우를 시뮬레이션하여 전압의 리플을 FFT로 변환하여 나타낸 것이다. 인버터 스위칭 주파수는 2kHz로 설정하였다.5 and 6 illustrate the case where the inverter output filter is L-C type and L-C-L type, and the voltage ripple is converted to FFT. The inverter switching frequency was set to 2 kHz.

시뮬레이션 모의 조건Simulation simulation condition 모의 조건Mock condition L-C 필터L-C filter L-C-L 필터L-C-L filter 스위칭 주파수: 2kHz Cutoff 주파수: 1.2kHz  Switching frequency: 2 kHz Cutoff frequency: 1.2 kHz 인버터 측 리액터 Inverter side reactor 1265 uH1265 uH 1265 uH1265 uH 리플제거용 콘덴서 Ripple Elimination Capacitor 9.14 uF9.14 uF 13.9 uF13.9 uF 전원측 리액터 Power Side Reactor 140 uH140 uH

도 5의 그래프는 인버터 출력 측 커플링 리액터를 L-C 형태로 하였을 경우를 시뮬레이션하여 결과 파형을 FFT로 구현한 것이다.The graph of FIG. 5 simulates the case where the inverter output coupling reactor is in the L-C form, and implements the result waveform as an FFT.

도 6의 그래프는 인버터 출력 측 커플링 리액터를 L-C-L 형태로 하였을 경우를 시뮬레이션하여 결과 파형을 FFT로 구현한 것이다.The graph of FIG. 6 simulates the case where the inverter output side coupling reactor is in the form of L-C-L, and implements the resultant waveform as an FFT.

도 6의 그래프의 고조파 전압이 훨씬 적은 것을 알 수 있다.It can be seen that the harmonic voltage in the graph of FIG. 6 is much smaller.

본 발명은 컴퓨터 서버에서 발생하는 고조파 및 무효전력을 전압, 전류 검출기로 측정하여, 디지털 프로세서로 제어 알고리즘을 연산, 신속하게 IGBT를 구동함으로써, 빠르고 정확하게 고조파 및 무효전력을 보상 가능케 하였다.The present invention measures harmonics and reactive power generated by a computer server with a voltage and current detector, calculates a control algorithm with a digital processor, and quickly drives an IGBT, thereby enabling fast and accurate compensation of harmonics and reactive power.

제어 방식을 아날로그로 알고리즘을 구현한 방식이 아닌, 디지털 프로세서를 이용한 알고리즘 구현 방식이기 때문에, 어떤 부하나, 계통의 변화에도 제어가 용이하다. Since the control method is not an analog implementation of the algorithm, but an algorithm implementation using a digital processor, it is easy to control any load or system change.

커플링 리액터 부분을 두 대의 리액터와 한대의 콘덴서를 사용하여, 고주파 리플전압을 최소화하였으며, 깨끗하고, 안정적인 보상전류 파형을 출력할 수 있게 되었다.By using two reactors and one capacitor in the coupling reactor, high frequency ripple voltage can be minimized and a clean, stable compensation current waveform can be output.

Claims (4)

컴퓨터 서버용 단상 능동필터장치에 있어서,In the single-phase active filter device for a computer server, 단상 전원(1)의 전원전압신호를 제어보드(13)의 A/D 컨버터(14)에 보내기 위한 전원전압검출기(4), 컴퓨터 서버(2)의 부하전류신호를 제어보드(13)의 A/D 컨버터(14)에 보내기 위한 부하전류검출기(5), 컴퓨터 서버용 단상 능동필터장치의 보상전류신호를 제어보드(13)의 A/D컨버터(14)에 보내기 위한 필터전류검출기(6), 인버터부의 DC커패시터부의 전압신호를 제어보드(13)의 A/D컨버터(14)에 보내기 위한 DC전압검출기(11)와 The power supply voltage detector 4 for sending the power supply voltage signal of the single-phase power supply 1 to the A / D converter 14 of the control board 13 and the load current signal of the computer server 2 to the A of the control board 13. A load current detector 5 for sending to the / D converter 14, a filter current detector 6 for sending the compensation current signal of the single-phase active filter device for the computer server to the A / D converter 14 of the control board 13, A DC voltage detector 11 for sending the voltage signal of the DC capacitor portion of the inverter portion to the A / D converter 14 of the control board 13; 상기 전원전압검출기(4)와 부하전류검출기(5)와 필터전류검출기(6)와 DC전압검출기(11)에서 받은 전압, 전류신호를 디지털 프로세서(15)가 인식할 수 있는 디지털 신호로 변환시키는 A/D컨버터(14)와, 상기 A/D컨버터의 디지털 신호를 이용하여, 보상값을 계산하기 위한 디지털 프로세서(15)와, 상기 디지털 프로세서(15)에서 계산된 보상값을 신호로 변환하는 디지털 출력부(16)를 포함한 제어보드(13)와 Converting the voltage and current signals received from the power supply voltage detector 4, the load current detector 5, the filter current detector 6, and the DC voltage detector 11 into digital signals that the digital processor 15 can recognize. A digital processor 15 for calculating a compensation value using an A / D converter 14, a digital signal of the A / D converter, and a compensation value calculated by the digital processor 15 are converted into a signal. A control board 13 including a digital output 16 and 제어보드(13)의 디지털 출력부(16)에서 인버터부의 IGBT스택(9)로 신호를 공급할 게이트 드라이브(12)와 A gate drive 12 to supply a signal from the digital output 16 of the control board 13 to the IGBT stack 9 of the inverter section; 게이트 드라이브(12)의 신호를 받아 L-C-L 필터부(8)로 보상전압을 출력하는 인버터부와 An inverter unit receiving the signal of the gate drive 12 and outputting a compensation voltage to the L-C-L filter unit 8; 상기 인버터부에서 발생한 보상전압을 보상전류로 변환시켜 서버의 전원부로 공급하는 L-C-L 필터부(8)The L-C-L filter unit 8 converts the compensation voltage generated by the inverter unit into a compensation current and supplies it to the power supply unit of the server. 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 컴퓨터 서버용 단상 능동필터장치.Single-phase active filter device for a computer server, characterized in that configured to include. 제1항에 있어서, 상기 인버터부는 4개의 IGBT를 가진 풀브릿지 형태의 IGBT스택(9)와 상기 IGBT스택(9)를 통하여 DC 전압을 충,방전하기 위하여, 2대 이상의 직렬로 연결된 DC 커패시터를 가진 DC 커패시터부(10)와 상기 DC 커패시터부(10)의 전압신호를 측정하기 위한 DC전압검출기(11)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 컴퓨터 서버용 단상 능동필터장치.2. The inverter of claim 1, wherein the inverter unit comprises a full bridge type IGBT stack 9 having four IGBTs and a DC capacitor connected in series to at least two series to charge and discharge the DC voltage through the IGBT stack 9; Single-phase active filter device for a computer server, characterized in that it comprises a DC capacitor unit (10) and a DC voltage detector (11) for measuring the voltage signal of the DC capacitor unit (10). 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 L-C-L필터부(8)는 인버터측 리액터(8-3)와 리플제거용 콘덴서(8-2) 및 전원측 리액터(8-1)를 포함하고, 인버터측 리액터(8-3)와 리플제거용 콘덴서(8-2)는 인버터부의 스위칭 주파수의 1/2배수에 Cutoff 주파수를 맞춰 인버터측 리액터(8-3)와 리플제거용 콘덴서(8-2)의 용량을 설정하며, 전원측 리액터(8-1)의 용량은 인버터측 리액터(8-3)와 1:9의 비율로 하는 컴퓨터 서버용 단상 능동필터장치.2. The reactor according to claim 1, wherein the LCL filter unit (8) includes an inverter side reactor (8-3), a ripple removing capacitor (8-2), and a power source side reactor (8-1). 3) and the ripple cancellation capacitor 8-2 set the capacity of the inverter side reactor 8-3 and the ripple cancellation capacitor 8-2 by adjusting the cutoff frequency to 1/2 of the switching frequency of the inverter section. A single-phase active filter device for a computer server in which the capacity of the power supply-side reactor 8-1 is 1: 9 ratio with the inverter-side reactor 8-3.
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