KR101133138B1

KR101133138B1 - 전원 컨버터 시스템

Info

Publication number: KR101133138B1
Application number: KR1020070057988A
Authority: KR
Inventors: 임성일; 변지섭; 최세완
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2007-06-13
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2012-04-06
Also published as: KR20080109543A

Abstract

본 발명은, 다이오드 스택의 수를 증가시키지 아니하고 전원 컨버터의 펄스수를 증가시킴으로써, 고조파를 저감시켜 전류 왜곡률을 낮출 수 있는 전원 컨버터 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은, 교류의 3상 입력 전압을 정류하여 직류의 출력 전압을 생성하는 것으로, 상기 입력 전압을 제1 출력 전압 및 제2 출력 전압으로 변환하는 변압기; 상기 제1 출력 전압을 정류하여 제1 정류 전압을 생성하는 제1 정류부; 상기 제2 출력 전압을 정류하여 제2 정류 전압을 생성하는 제2 정류부; 각각 제1 펄스수인 상기 제1 정류 전압과 상기 제2 정류 전압을 입력받아 상기 제1 펄스수 보다 큰 제2 펄스수의 정류 전압을 생성하는 펄스수 변환부; 및 상기 제1 정류 전압과 상기 제2 정류 전압을 입력받아 상기 제1 정류 전압과 상기 제2 정류 전압의 영상 성분의 전류를 차단하는 영상전류 차단부를 구비하는 전원 컨버터 시스템을 제공한다.

Description

전원 컨버터 시스템{Power converter system}

도 1은 본 발명에 따른 전원 컨버터 시스템을 개략적으로 도시한 회로도이다.

도 2는 도 1의 변압기의 일 실시예로서, 3상 단권형 변압기를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 도 1의 펄스수 변환부의 일 실시예에서, 상간 리액터를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4는 도 1의 영상전류 차단부의 일 실시예로서, 영상전류 차단 변압기를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5는 도 1의 전원 컨버터 시스템에 의한 6 펄스 정류 전압들에 대하여 24 펄스 출력 전압을 개략적으로 도시한 그래프이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 전원 컨버터 시스템, 10: 변압기,

20: 제1 다이오드 브릿지, 30: 제3 다이오드 브릿지,

40: 펄스수 변환부, 50: 영상전류 차단부,

60: 평활부.

본 발명은 전원 컨버터 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수십 KW 이상의 교류 전원을 직류 전원으로 또는 직류 전원을 교류 전원으로 변환시키는 대용량 전력 변환 장치의 입력 전원 품질 개선용 시스템에 활용할 수 있는 전원 컨버터 시스템에 관한 것이다.

교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 전원 컨버터 시스템에서는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위하여 다이오드를 사용한다. 이때, 다이오드의 스위칭 동작으로 인하여 입력 전류에 대하여 컨버터의 펄스수와 관련된 고조파가 발생된다.

고조파는 기본 주파수에 대하여 정수 배에 해당하는 물리적 전기량을 말한다. 이러한 고조파는 안정된 정현파가 일그러진 것으로서, 각종 계전기의 오동작, 정밀 전자기기의 동작 불량, 기기 손상 및 과열의 원인이 될 수 있다.

따라서, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 519 규격에서는 전압 및 전류 왜곡률을 규제하고 있다. 이때, 왜형파는 기본파와 고조파의 합으로 표현될 수 있으며, 왜곡률(Total Harmonic Distortion, THD)은 기본파 성분의 실효치에 대한 전체 고조파 성분의 실효치의 비율에 해당한다.

한편, 다이오드를 사용하는 전원 컨버터 시스템에서 컨버터의 펄스수를 P라고 하면 P×n±1(n은 양의 정수)의 고조파가 발생된다. 따라서, 고조파를 저감하는 방법으로 경제성을 고려하여 다이오드에 의한 펄스수를 12 펄스로 하고 교류 전원부에 추가적인 고조파 필터를 삽입하는 방법이 사용될 수 있다. 하지만, 다이오드 에 의한 펄스수를 12 펄스 이상으로 하는 경우에는 고조파가 줄어들어 고조파 필터의 용량이 줄어드는 장점이 있으나, 다이오드 스택을 추가해야 하므로 경제적으로 부담이 될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 종래의 12 펄스 컨버터에서는 6 펄스 다이오드 스택을 기본으로 하고 추가적으로 변압기를 사용하는 것이 일반적이다. 이러한 방법에서는 입력 전원 라인의 5, 7 고조파를 제거할 수 있지만, 총 전류 왜곡률(THD) 약 14%가 되어 여전히 높아 IEEE 519 규격을 만족시킬 수 없는 문제점이 있다. 또한, 이러한 방법에서는 펄스수를 증가시키기 위해서는 다이오드 스택과 변압기가 2쌍이 필요하게 되어, 비용 및 시스템의 크기가 커지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은, 다이오드 스택의 수를 증가시키지 아니하고 전원 컨버터의 펄스수를 증가시킴으로써, 고조파를 저감시켜 전류 왜곡률을 낮출 수 있는 전원 컨버터 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 교류의 3상 입력 전압을 정류하여 직류의 출력 전압을 생성하는 것으로, 상기 입력 전압을 제1 출력 전압 및 제2 출력 전압으로 변환하는 변압기; 상기 제1 출력 전압을 정류하여 제1 정류 전압을 생성하는 제1 정류부; 상기 제2 출력 전압을 정류하여 제2 정류 전압을 생성하는 제2 정류부; 각각 제1 펄스수인 상기 제1 정류 전압과 상기 제2 정류 전압을 입력받아 상기 제1 펄스수 보다 큰 제2 펄스수의 정류 전압을 생성하는 펄스수 변환부; 및 상기 제1 정류 전압과 상기 제2 정류 전압을 입력받아 상기 제1 정류 전압과 상기 제2 정류 전압의 영상 성분의 전류를 차단하는 영상전류 차단부를 구비하는 전원 컨버터 시스템을 제공한다.

상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 전압이 3상의 교류 전압이고, 상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 전압이 상기 입력 전압보다 높은 것이 바람직하다.

상기 변압기가 3상의 단권형 변압기인 것이 바람직하다.

상기 변압기가 상기 입력 전압을 15도씩 앞서거나 늦추도록 위상을 변경시켜 상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 전압을 생성하는 것이 바람직하다.

상기 제1 펄스수가 6 펄스이고, 상기 제2 펄스수가 24 펄스인 것이 바람직하다.

상기 펄스수 변환부가, 양 단자 사이에 제1 탭과 제2 탭이 형성되는 상간 리액터, 상기 제1 탭으로부터 상기 평활부 방향으로 전류 경로를 형성하도록 연결되는 제1 다이오드, 및 상기 제2 탭으로부터 상기 평활부 방향으로 전류 경로를 형성하도록 연결되는 제2 다이오드를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 정류부와 상기 제2 정류부 각각의 출력 단자의 양의 단자가 상기 상간 리액터의 양단자와 각각 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제1 정류부로부터 상기 상간 리액터로 흐르는 전류의 크기가 상기 제2 정류부로부터 상기 상간 리액터로 흐르는 전류의 크기와 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.

상기 영상 전류 차단부가, 상기 제1 정류부의 출력 단자의 양의 단자와 음의 단자를 전기적으로 차단하는 제1 절연 변압기와 상기 제2 정류부의 출력 단자의 양 의 단자와 음의 단자가 전기적으로 차단하는 제2 절연 변압기를 포함하고, 상기 제1 절연 변압기와 상기 제2 절연 변압기가 전기적으로 상호 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제1 절연 변압기가 1차측이 상기 제1 정류부의 출력 단자의 양의 단자에 연결되고, 2차측이 상기 제1 정류부의 출력 단자의 음의 단자에 연결되고, 상기 제2 절연 변압기가 1차측이 상기 제2 정류부의 출력 단자의 양의 단자에 연결되고, 2차측이 상기 제2 정류부의 출력 단자의 음의 단자에 연결되는 것이 바람직하다.

상기 정류 전압을 입력받아 상기 출력 전압을 생성하는 평활부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 평활부가 상기 펄스수 변환부와 상기 영상전류 차단부 사이에 연결되는 커패시터를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 다이오드 스택의 수를 증가시키지 아니하고 전원 컨버터의 펄스수를 증가시킴으로써, 고조파를 저감시켜 전류 왜곡률을 낮출 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전원 컨버터 시스템을 개략적으로 도시한 회로도이다. 도 2는 도 1의 변압기의 일 실시예로서, 3상 단권형 변압기를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 도 1의 펄스수 변환부의 일 실시예에서, 상간 리액터를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4는 도 1의 영상전류 차단부의 일 실시예로서, 영상전류 차단 변압기를 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 전원 컨버터 시스템(100)은 교류의 3상 입력 전압(Va, Vb, Vc)을 정류하여 직류의 출력 전압(Vo)을 생성하는 것으로, 변압기(10); 제1 정류부(20); 제2 정류부(30); 펄스수 변환부(40); 영상전류 차단부(50); 및 평활부(60)를 구비한다.

변압기(10)는 입력 전압(Va, Vb, Vc)을 제1 출력 전압(Va1, Vb1, Vc1) 및 제2 출력 전압(Va2, Vb2, Vc2)으로 변환한다. 제1 정류부(20)는 제1 출력 전압(Va1, Vb1, Vc1)을 정류하여 제1 정류 전압(V1)을 생성한다. 제2 정류부(30)는 제2 출력 전압(Va2, Vb2, Vc2)을 정류하여 제2 정류 전압(V2)을 생성한다.

펄스수 변환부(40)는 각각 제1 펄스수인 제1 정류 전압(V1)과 제2 정류 전압(V2)을 입력받아 제1 펄스수 보다 큰 제2 펄스수의 정류 전압을 생성한다. 영상전류 차단부(50)는 제1 정류 전압(V1)과 제2 정류 전압(V2)을 입력받아 제1 정류 전압(V1)과 제2 정류 전압(V2)의 영상 성분의 전류를 차단한다. 평활부(60)는 정류 전압을 입력받아 출력 전압(Vo)을 생성한다.

상기 변압기(10)는 입력 전압(Va, Vb, Vc)을 제1 출력 전압(Va1, Vb1, Vc1) 및 제2 출력 전압(Va2, Vb2, Vc2)으로 변환한다. 이때, 변압기(10)의 입력 및 출력에 해당하는 입력 전압(Va, Vb, Vc)과 제1 출력 전압(Va1, Vb1, Vc1) 및 제2 출력 전압(Va2, Vb2, Vc2)이 3상의 교류 전압이다.

즉, 변압기(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 토폴로지(topology)에 따라 3상의 교류 전압인 입력 전압(Va, Vb, Vc)을 위상 및 그 크기를 변환시킨다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 변압기(10)는 3상의 단권형 변압기가 될 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같은 토폴로지(topology)에 의하여 입력 전압(Va, Vb, Vc)을 15도씩 앞서거나 늦추도록 위상을 변경시켜 제1 출력 전압(Va1, Vb1, Vc1) 및 제2 출력 전압(Va2, Vb2, Vc2)을 생성한다.

이때, 도 2에 도시된 변압기(10)는 확장된 델타 결선 구조를 가지며, 30도의 위상차를 유지하면서 3상 평형 전압을 공급할 수 있도록 구성된다. 즉, 위상이 15도씩 변경된 3상 전압 제1 출력 전압(Va1, Vb1, Vc1) 및 제2 출력 전압(Va2, Vb2, Vc2)이 두 개의 정류 모듈(20, 30)을 지나면서 각각 6펄스화 된 정류 전압이 만들어진다.

또한, 도 2에 도시된 변압기(10)는 그 턴(turn) 수를 승압 및/또는 감압이 가능하도록 구성되어, 제1 출력 전압(Va1, Vb1, Vc1) 및 제2 출력 전압(Va2, Vb2, Vc2)을 입력 전압(Va, Vb, Vc)보다 높이거나 낮출 수 있다.

예를 들어, 도 2에 도시된 변압기(10)가 입력 선간 전압(Vab)이 380V인 경우에 출력 선간 전압(Va1b1)이 440V가 되도록, 변압기(10)의 권선비(k1: k2: k3)가 조정될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 승압형의 변압기(10)가 적용됨으로써, 380V의 낮은 입력 선간 전압(Vab)에 대해서도 594V의 안정적인 직류의 출력 전압(Vo)의 공급이 가능하다.

한편, 종래의 전원 컨버터 시스템에서는 통상적으로 변압기로 복권형의 트랜스포머(transformer)를 사용함으로, 부하용량 대비 변압기의 용량이 커지는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명에 따른 전원 컨버터 시스템(100)에서는 변압기(10)로 도 2에 도시된 바와 같이 단권형 변압기인 오토트랜스포머(Autotransformer)를 사용함으로써, 부하 용량대비 변압기의 용량을 종래의 방식에 비해 30% 정도로 낮출 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전원 컨버터 시스템(100)에서는 제조 단가 및 시스템의 크기를 혁신적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

제1 정류부(20)와 제2 정류부(30)는 각각 제1 출력 전압(Va1, Vb1, Vc1)과 제2 출력 전압(Va2, Vb2, Vc2)을 정류하여 제1 정류 전압(V1)과 제2 정류 전압(V2)을 생성한다. 이를 위하여, 제1 정류부(20)와 제2 정류부(30) 각각은 6 펄스의 다이오드 브릿지가 될 수 있다. 즉, 위상이 15도씩 변경된 두개의 3상 전압(Va1, Vb1, Vc1, Va2, Vb2, Vc2)이 각각 제1 정류부(20)와 제2 정류부(30)를 지나면서 각각 6펄스화 된 정류 전압(V1, V2)이 만들어진다.

펄스수 변환부(40)는 각각 제1 펄스수인 제1 정류 전압(V1)과 제2 정류 전압(V2)을 입력받아 제1 펄스수 보다 큰 제2 펄스수의 정류 전압을 생성한다. 이때, 상기 제1 펄스수는 6 펄스이고, 상기 제2 펄스수는 24 펄스인 것이 바람직하다.

즉, 제1 정류부(20)와 제2 정류부(30)에 의하여 각각 30도의 위상차를 갖는 12 펄스의 정류 전압이 생성되고, 이를 펄스수 변환부(40)에서 펄스수를 변화시켜 24 펄스의 정류 전압을 생성한다. 이를 위하여, 펄스수 변환부(40)는 상간 리액터(Interphase reactor, IR), 제1 다이오드(D1), 및 제2 다이오드(D2)를 포함한다.

상간 리액터(IR)는 제1 정류부(20)와 제2 정류부(30) 사이에 연결되고, 양 단자 사이에 제1 탭(T1)과 제2 탭(T2)이 형성된다. 이때, 양단자가 제1 정류부(20)와 제2 정류부(30) 각각의 출력 단자의 양의 단자(p1, q1)와 연결된다.

제1 다이오드(D1)는 제1 탭(T1)으로부터 평활부(60) 방향으로 전류 경로를 형성하도록 연결된다. 제2 다이오드(D2)는 제2 탭(T2)으로부터 평활부(60) 방향으로 전류 경로를 형성하도록 연결된다.

이때, 제1 정류 전압(V1)이 제2 정류 전압(V2)보다 크면 제1 다이오드(D1)가 도통되고, 제1 정류부(20)로부터 상간 리액터(IR)로 흐르는 전류(Io1)가 증가되고, 제2 정류부(30)로부터 상간 리액터(IR)로 흐르는 전류(Io2)가 감소된다. 반대로, 제2 정류 전압(V2)이 제1 정류 전압(V1)보다 크면 제2 다이오드(D2)가 도통되고, 제2 정류부(30)로부터 상간 리액터(IR)로 흐르는 전류(Io2)가 증가되고, 제1 정류부(20)로부터 상간 리액터(IR)로 흐르는 전류(Io1)가 감소된다.

즉, 상간 리액터(IR)는 제1 탭(T1)과 제2 탭(T2)을 이용하여 제1 다이오드(D1)와 제2 다이오드(D2)가 제1 정류부(20)로부터 상간 리액터(IR)로 흐르는 전류(Io1)와 제2 정류부(30)로부터 상간 리액터(IR)로 흐르는 전류(Io2)를 자동으로 온(ON)/오프(OFF)시켜 30도 위상차가 나는 6 펄스의 제1 정류 전압(V1)과 제2 정류 전압(V2)을 24 펄스로 변조시킨다.

일반적으로 12 펄스 컨버터를 24 펄스로 동작하도록 하기 위해서는 제1 정류부(20)와 제2 정류부(30)가 평형을 이루어야 하며, 정류된 출력 전류(Io1, Io2)의 크기가 실질적으로 동일하여야 한다. 이를 위해서는 변압기(10)의 2차 결선에서 제1 정류부(20)와 제2 정류부(30) 각각에 대하여 동일한 누설 리액던스를 가져야 한다.

일반적인 12 펄스 Δ-Δ-Y 변압기에서는 2차측 결선의 권선수가 달라 누설 리액턴스가 동일하지 않으며 이로 인하여 전류의 불균형을 가져올 수 있다. 하지만, 본 발명에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 변압기(10)가 대칭의 확장된 델타 구조를 가지므로, 종래의 전원 컨버터 시스템에서의 변압기의 Δ-Y 권선의 비대칭성에 의한 불균형 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전원 컨버터 시스템(100)에서는 제1 탭(T1)과 제2 탭(T2)의 2개의 중간 탭을 구비하는 상간 리액터(IR)와 제1 정류부(20)와 제2 정류부(30)의 2개의 정류부를 포함함으로써, 24 펄스로 동작함에 따라 최저차 고조파가 23차 되므로, 6펄스 또는 12 펄스로 동작하는 종래의 전원 컨버터 시스템에 비하여 1, 7, 11, 17, 19차의 고조파를 제거할 수 있다. 따라서, 전원 컨버터 시스템(100)과 연결되는 기기들에서 각종 계전기의 오동작, 정밀 전자기기의 동작 불량, 기기 손상 및 과열 등의 문제점을 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 전원 컨버터 시스템(100)은 전류 왜곡률(THD)를 6% 이하로 줄여 IEEE 519 규격에 만족할 수 있도록 할 수 있다.

영상전류 차단부(50)는 제1 정류 전압(V1)과 제2 정류 전압(V2)을 입력받아 제1 정류 전압(V1)과 제2 정류 전압(V2)의 영상 성분의 전류를 차단한다. 영상전류 차단부(50)는 제1 절연 변압기(Ti1)와 제2 절연 변압기(Ti2)를 포함한다.

제1 절연 변압기(Ti1)는 제1 정류부(20)의 출력 단자의 양의 단자와 음의 단자를 전기적으로 차단한다. 즉, 제1 절연 변압기(Ti1)가, 1차측이 제1 정류부(20)의 출력 단자의 양의 단자에 연결되고, 2차측이 제1 정류부(20)의 출력 단자의 음의 단자에 연결된다.

제2 절연 변압기(Ti2)는 제2 정류부(30)의 출력 단자의 양의 단자와 음의 단자를 전기적으로 차단한다. 제2 절연 변압기(Ti2)가, 1차측이 제2 정류부(30)의 출력 단자의 양의 단자에 연결되고, 2차측이 제2 정류부(30)의 출력 단자의 음의 단자에 연결된다.

즉, 영상전류 차단부(50)는 제1 절연 변압기(Ti1)와 제2 절연 변압기(Ti2)가 상호 전기적으로 연결되어, 특정 고조파 중에서 크기와 위상이 같은 영상 성분의 전류를 차단하는 영상전류 차단 변압기(Zero-Sequence Blocking Transformer, ZSBT)를 형성한다.

변압기(10)에는 3상에 해당하는 각각의 입력 단자(a, b, c)가 구비되고, 각각 3상에 해당하는 각각의 제1 출력 단자(a1, b1, c1) 및 제2 출력 단자(a2, b2, c2)가 구비된다. 제1 출력 단자(a1, b1, c1) 및 제2 출력 단자(a2, b2, c2)를 통하여 흐르는 전류들은 고조파가 많이 포함된다.

이처럼 고조파가 많이 포함되는 전류에서는 특정 고조파 중에서 크기와 위상이 같은 영상 성분의 전류가 발생된다. 이러한 영상 성분의 전류로 인하여 제1 정류부(20) 및 제2 정류부(30)가 독립적으로 작동됨에 있어서 오류를 발생시킬 수 있다.

영상전류 차단부(50)는 이를 방지하기 위해서 영상전류 차단 변압기(ZSBT)를 삽입하여 영상 성분의 전류를 차단하여 절연 변압기를 사용한 것과 같이 완벽히 독립된 두 개의 모듈이 정상적으로 동작될 수 있도록 할 수 있다.

출력 단자의 일 단자는 펄스수 변환부(40)에 연결되고, 다른 일 단자는 영상 전류 차단부(50)에 연결되고, 양 단자들 사이에 커패시터(Co)에 해당하는 평활부(60)가 삽입된다. 따라서, 출력 전압(Vo)은 제1 정류부(20)와 제2 정류부(30)로부터의 출력이 펄스수 변환부(40)를 통하여 24 펄스로 변환되고, 영상전류 차단부(50)를 통하여 영상성분의 전류가 차단되어 출력 단자를 통하여 출력된다.

출력 전압(Vo)은 정류 전압을 입력받아 평활부(60)의 커패시터(Co)에 의하여 평활화된 직류 전압을 생성하여 출력한다. 이때, 커패시터(Co)는 펄스수 변환부(40)와 영상전류 차단부(50) 사이에 연결된다. 여기서, 출력 단자는 PWM(Pulse Width Modulation) 인버터(inverter)를 통하여 AC(Alternate Current) 모터 드라이버에 연결되어, 본 발명에 따른 전원 컨버터 시스템(100)이 AC 모터를 구동하기 위한 구동회로의 일부가 될 수 있다.

도면을 참조하면, 전원 컨버터 시스템(도 1의 100)에 의하여 3상 교류의 입력 전압에 대하여 24 펄스의 출력 전압(Vo)을 얻을 수 있다. 이를 위하여, 먼저 3상 교류의 입력 전압이 제1 정류부(20)와 제2 정류부(30)를 통하여 6 펄스의 제1 정류 전압(V1)과 제2 정류 전압(V2)으로 변환된다.

다음으로, 6 펄스의 제1 정류 전압(V1)과 제2 정류 전압(V2)이 펄스수 변환부(40)에 의하여 24 펄스의 정류 전류로 변환되고, 연상전류 차단부(50)에 의하여 영상 성분의 전류가 차단되어, 출력 전압(Vo)이 생성된다.

본 발명의 전원 컨버터 시스템(도 1의 100)에 의하여 24 펄스로 동작함에 따 라 최저차 고조파가 23차 되므로, 6펄스 또는 12 펄스로 동작하는 종래의 전원 컨버터 시스템에 비하여 1, 7, 11, 17, 19차의 고조파를 제거할 수 있다. 따라서, 전원 컨버터 시스템(100)과 연결되는 기기들에서 각종 계전기의 오동작, 정밀 전자기기의 동작 불량, 기기 손상 및 과열 등의 문제점을 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 전원 컨버터 시스템(100)은 전류 왜곡률(THD)를 6% 이하로 줄여 IEEE 519 규격에 만족할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 다이오드 스택의 수을 증가시키지 아니하고 전원 컨버터의 펄스수를 증가시킴으로써, 고조파를 저감시켜 전류 왜곡률을 낮출 수 있다.

본 발명에 따른 전원 컨버터 시스템에 의하면, 다이오드 스택의 수를 증가시키지 아니하고 전원 컨버터의 펄스수를 증가시킴으로써, 고조파를 저감시켜 전류 왜곡률을 낮출 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

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교류의 3상 입력 전압을 정류하여 직류의 출력 전압을 생성하는 것으로,

상기 입력 전압을 제1 출력 전압 및 제2 출력 전압으로 변환하는 변압기;

상기 제1 출력 전압을 정류하여 제1 정류 전압을 생성하는 제1 정류부;

상기 제2 출력 전압을 정류하여 제2 정류 전압을 생성하는 제2 정류부;

각각 제1 펄스수인 상기 제1 정류 전압과 상기 제2 정류 전압을 입력받아 상기 제1 펄스수 보다 큰 제2 펄스수의 정류 전압을 생성하는 펄스수 변환부; 및

상기 제1 정류 전압과 상기 제2 정류 전압을 입력받아 상기 제1 정류 전압과 상기 제2 정류 전압의 영상 성분의 전류를 차단하는 영상전류 차단부를 구비하고,

상기 영상 전류 차단부가, 상기 제1 정류부의 출력 단자의 양의 단자와 음의 단자를 전기적으로 차단하는 제1 절연 변압기와, 상기 제2 정류부의 출력 단자의 양의 단자와 음의 단자를 전기적으로 차단하는 제2 절연 변압기를 포함하며,

상기 제1 절연 변압기와 상기 제2 절연 변압기가 전기적으로 상호 연결되는 전원 컨버터 시스템.
제11항에 있어서,

상기 제1 절연 변압기가 1차측이 상기 제1 정류부의 출력 단자의 양의 단자에 연결되고, 2차측이 상기 제1 정류부의 출력 단자의 음의 단자에 연결되고, 상기 제2 절연 변압기가 1차측이 상기 제2 정류부의 출력 단자의 양의 단자에 연결되고, 2차측이 상기 제2 정류부의 출력 단자의 음의 단자에 연결되는 전원 컨버터 시스템.
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