KR101266629B1 - 전력변환장치 - Google Patents

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최정완
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박형진
조성만
정우식
이승윤
유효열
황광철
최현철
박선순
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Abstract

본 발명의 일실시예는 전력변환장치에 관한 것으로, 이는 지면에 놓이는 베이스 프레임, 이 베이스 프레임 상에 정렬되어 설치되는 다수의 제1애자, 정렬된 제1애자 상에 고정되어 설치되는 적어도 하나의 AC 버스바, 각 AC 버스바 상에 설치되는 다수의 제2애자, AC 버스바들을 가로질러 설치되되 제2애자 상에 직립되게 놓이고 AC 버스바들과 공통으로 접속하며 하나 이상의 쌍을 이루는 DC 버스바, 및 DC 버스바에 장착되는 다수의 스위칭소자를 포함하여서, 소자 간 전류 밸런스의 조절이 용이하고 유도 현상에 의한 온도 상승을 방지할 수 있음과 더불어, 구조물의 내성 및 강도를 증대시키며 부품수가 적어 공간의 효율적인 사용 및 이에 따른 비용의 절감 등이 이루어질 수 있다.

Description

전력변환장치 {Power Converter}
본 발명의 일실시예는 전력변환장치에 관한 것이다.
전력변환기는 어느 한 형태의 전력을 다른 형태의 전력으로 변환해 주는 장치를 총칭한다. 그 종류로는 교류-교류, 직류-직류, 교류-직류 그리고 직류-교류 전력변환기 등이 있다. 각 종류의 전력변환기에서 변환되는 전력 흐름 방향은 단방향 또는 양방향일 수 있으며, 그 출력전압(전류) 또한 단극성(방향) 또는 양극성(방향)일 수 있다. 특정 형태의 단위 전력변환기 두 모듈 이상을 결합하여 하나의 전력변환기로 구성할 수 있으며, 그 예로써 단위 전력변환기 두 모듈을 결합하여 하나의 전력변환기로 구성할 수 있다. 이 예에서, 결합된 전력변환기를 구성하는 두 단위 전력변환기 모듈의 출력을 같은 극성끼리 또는 서로 다른 극성끼리 연결하여 여러 가지 형태의 전력변환기를 구성할 수 있다.
특정 용도로 단위 전력변환기 모듈을 여러 개 연결하여 결합형 전력변환기로 제작 및 사용하고자 하는 경우에, 보다 안정된 지지구조와 적은 자재의 사용 및 효율적인 공간 활용 등이 가능한 새로운 형태의 전력변환장치가 요구되었다.
본 발명은 전력변환용 다병렬 스위칭소자 간 전류 밸런스의 조절이 용이하고 유도 현상에 의한 온도 상승을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 구조물의 내성 및 강도를 증대시키며 부품수가 적어 공간의 효율적인 사용 및 이에 따른 제작비용의 절감이 이루어질 수 있는 전력변환장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치는, 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임 상에 정렬되어 설치되는 다수의 제1애자, 상기 정렬된 제1애자 상에 고정되어 설치되는 적어도 하나의 AC 버스바, 상기 각 AC 버스바 상에 설치되는 다수의 제2애자, 상기 AC 버스바들을 가로질러 설치되되 상기 제2애자 상에 직립되게 놓이고 상기 AC 버스바들과 공통으로 접속하며 하나 이상의 쌍을 이루는 DC 버스바 및 상기 DC 버스바에 장착되는 다수의 스위칭소자를 포함하고 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, DC 버스바들이 AC 버스바들과 공통으로 접속하면서 다양한 방법의 운전 특성에 적합한 모듈들을 구성하여, AC 버스바를 중복으로 사용하지 않게 되어 부품수를 줄이고, 공간을 효율적으로 사용하고 구조물의 내성 및 강도를 증대시키게 되며, 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명에 의하면, 스위칭 소자를 병렬로 배열하여 스위칭 소자 간 전류 밸런스의 조절이 용이하게 되고, 루프의 형성을 방지하기 위한 절연부재를 개재시켜 전류 유도 현상에 의한 온도 상승을 방지할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 일반적인 전력변환장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전력변환장치에 대하여, 스위칭소자들을 생략한 채로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치를 나타낸 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 출력단을 백투백 브리지(Back-To-Back Bridge) 방식으로 연결한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치의 출력단을 병렬로 연결한 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치에서 다병렬 스위칭소자 회로의 전류 흐름을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 전력변환장치를 도시하되, 스위칭소자들을 생략한 채로 도시한 사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치(200)는 지면에 놓이는 베이스 프레임(210), 이 베이스 프레임(210) 상에 정렬되어 설치되는 다수의 제1애자(220), 정렬된 제1애자(220) 상에 고정되어 설치되는 적어도 하나의 AC 버스바(230), 각 AC 버스바(230) 상에 설치되는 다수의 제2애자(240), AC 버스바(230)들을 가로질러 설치되되 제2애자(240) 상에 직립되게 놓이고 AC 버스바(230)들과 공통으로 접속하며 하나 이상의 쌍을 이루는 DC 버스바(250), 및 이 DC 버스바(250)에 장착되는 다수의 스위칭소자(260)를 포함하고 있다.
베이스 프레임(210)은 구조용 형강으로 만들어지는 것으로, 3개의 종방향 부재(211)와 한 쌍의 횡방향 부재(212)가 서로 맞대어져 용접 등의 방식으로 구성되어, 지면 상에 놓이게 된다. 또, 3개의 종방향 부재(211) 사이에 적어도 한 쌍의 횡방향 보강부재(213)가 추가로 구비되어 양끝이 종방향 부재(211)에 용접 등의 방식으로 조립고정될 수 있는데, 이로써 베이스 프레임(210)의 구성요소들이 서로 변형 없이 견고함을 유지할 수 있게 되어 수평하중에 대한 내성이 증대될 수 있다.
베이스 프레임(210)의 일부 종방향 부재(211)에는 전기적인 루프(Loop)가 형성되는 것을 방지하기 위해, 즉 루프를 끊어 주기 위해 고강도 절연부재(270)가 개재될 수 있다. 절연부재(270)는 예컨대 강화에폭시 등과 같은 절연재질로 만들어질 수 있으며, 이 절연부재(270)는 개재될 종방향 부재(211)의 단면형상과 상응한 단면을 갖고 다수의 관통공을 구비하여 종방향 부재(211)의 양쪽 단부에 나사체결로 고정되게 된다. 이와 같이 전기적인 루프를 끊어 줌으로써, 베이스 프레임(210)에서 일어날 수 있는 전류 유도현상에 의한 온도 상승의 효과를 방지하게 되는 장점이 있게 된다.
베이스 프레임(210)의 각 종방향 부재(211) 상에는 그 위에 설치될 AC 버스바(230)와의 전기적인 절연을 위해 다수의 제1애자(220)가 장착된다.
3개의 AC 버스바(230)는 베이스 프레임(210) 중 각 종방향 부재(211) 상에 그 종방향으로 정렬되어 놓이는 다수의 제1애자(220)를 연결하면서 그 위에 조립설치되어 해당 종방향 부재(211)와 평행한 상태로 놓이게 된다. 각 AC 버스바(230)는 알루미늄, 구리를 포함하여 전기 및 열 전도도와 기계적 강성이 우수한 재료로 만들어지며, 하나의 수평부재(231)와 이 수평부재(231) 상에 직립되게 용접 등의 방식으로 고정되되 서로 충분한 거리를 두고 이격된 한 쌍의 수직부재(232)를 구비한다. 각 수직부재(232)의 상부 및 하부에는 각각 후술되는 DC 버스바(250)와의 결합을 위한 브라켓(233)이 구비되어 있으며, 이 브라켓(233)에는 볼팅결합을 위한 관통공이 형성되어 있다. 또, 각 AC 버스바(230)는 일측에, 도시되지 않은 변압기와 연결되기 위한 단자부(234)가 형성되어 있어 이 단자부(254)를 통해 전류가 인입 또는 인출되게 된다.
각 AC 버스바(230)의 수평부재(231) 상에는 그 위에 걸쳐 놓이는 DC 버스바(250)와의 전기적인 절연을 위해 다수의 제2애자(240)가 장착된다. 바람직하기로, 제2애자(240)는 AC 버스바(230)의 수평부재(231) 상에서 각 수직부재(232)와 인접하게 위치된다.
2쌍의 DC 버스바(250)는 AC 버스바(230)들을 가로질러 놓이되 각 AC 버스바(230)의 수평부재(231)들 상에 횡방향으로 정렬되어 놓인 3개의 제2애자(240)를 연결하면서 그 위에 조립설치되어 AC 버스바(230)들을 걸쳐 직립되게 놓인다. 각 DC 버스바(250)는 알루미늄, 구리를 포함하여 전기 및 열 전도도와 기계적 강성이 우수한 재료로 만들어지며, 상하로 각각 배치되어 AC 버스바(230)들을 가로지르는 한 쌍의 가로부재(251)와 이들 가로부재(251) 사이에 직립되게 용접 등의 방식으로 고정되되 서로 충분한 거리를 두고 이격된 3개의 세로부재(252)를 구비한다. 각 세로부재(252)의 상부 및 하부에는 각각 AC 버스바(230)와의 결합을 위한 브라켓(253)이 구비되어 있으며, 이 브라켓(253)에는 볼팅결합을 위한 관통공이 형성되어 있다. 또, 각 DC 버스바(250)는 상측에, 도시되지 않은 인덕터 또는 차단기와 연결되기 위한 단자부(254)가 형성되어 있어 이 단자부(254)를 통해 전류가 인입 또는 인출되게 된다.
마찬가지로, 각 DC 버스바(250)의 일부 가로부재(251)에는 전기적인 루프가 형성되는 것을 방지하기 위해, 즉 루프를 끊어 주기 위해 고강도 절연부재(270)가 개재될 수 있다. 이 절연부재(270)도 예컨대 강화에폭시 등과 같은 절연재질로 만들어질 수 있으며, 개재될 가로부재(251)의 단면형상과 상응한 단면을 갖고 다수의 관통공을 구비하여 가로부재(251)의 절단된 양쪽 단부에 나사체결되어 고정되게 된다. 이와 같이 전기적인 루프를 끊어 줌으로써, 각 DC 버스바(250)에서 일어날 수 있는 전류 유도현상에 의한 온도 상승의 효과를 방지하게 되는 장점이 있게 된다.
더구나, 각 DC 버스바(250)의 세로부재(252)들 사이에는 예컨대 에폭시 등과 같은 절연재질로 만들어진 지지봉(255)이 수평으로 설치되어 세로부재(252)들을 서로 지지하게 되는데, 이로써 단락 시 상 별 충격량에 대해 상간의 지지력을 높일 수 있는 효과를 얻게 된다.
한 쌍의 DC 버스바(250)는 이들 사이의 틈새에, 3개의 AC 버스바(230)에서 횡방향 열로 정렬되어 있는 수직부재(232)들이 위치하도록 배치되게 된다. 따라서, AC 버스바(230)의 단자부(234) 쪽에서 바라볼 때, 각 AC 버스바(230)의 하나의 수직부재(232)에 대해 그 앞뒤로 한 쌍의 DC 버스바(250)의 세로부재(252)가 위치되면서, 각 세로부재(252)의 브라켓(253)이 각 수직부재(232)의 해당 브라켓(233)과 볼트 및 너트에 의해 결합되어, 한 쌍의 DC 버스바(250)가 AC 버스바(230)의 수직부재(232)들에 의해 지지되게 된다. 또, 이렇게 결합될 때, 면접촉하게 되는 AC 버스바(230)와 DC 버스바(250)의 접합면들 사이에는 이들 사이의 전기적인 절연을 위해 절연시트(280)가 개재될 수 있다.
여기에 도해된 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치(200)는 입력되는 전원이 3상 교류 전원이기 때문에, 3상 중 하나의 상을, 예를 들어 R상과 S상 및 T상에 각각 대응되게 3개의 AC 버스바(230)를 구비하게 되며, 이에 맞추어 베이스 프레임(210)의 종방향 부재(211)의 개수와 각 DC 버스바(250)의 세로부재(252)의 개수가 결정되게 된다. 따라서, 이러한 구성요소들의 개수는 상의 증감에 맞춰 변경될 수 있음은 당연하다.
DC 버스바(250)의 각 세로부재(252)의 측방(즉 가로부재(251)의 길이방향)을 향하여 다수의 스위칭소자(260)가 장착되게 된다. 스위칭소자(260)로는 실리콘 제어 정류기(Silicon Controlled Rectifier: SCR)와 같은 스위칭소자가 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 단방향 스위칭 특성을 갖고 고속 동작이 가능하면서 소형으로 가볍고 제어가 쉬운 스위칭소자라면 임의의 다른 스위칭소자도 사용될 수 있음은 물론이다. 이들 스위칭소자(260)는 AC 버스바(230) 및 DC 버스바(250)와 결선되어 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치를 나타낸 회로도로서, AC 버스바(230)가 공통으로 사용되는 것이 표시되어 있다.
DC 버스바(250)들을 AC 버스바(230)의 단자부(234) 쪽에 가까운 순서대로 제1DC 버스바(250a), 제2DC 버스바(250b), 제3DC 버스바(250c), 및 제4DC 버스바(250d)라 칭한다고 하면, AC 버스바(230)와 제1DC 버스바(250a) 및 제2DC 버스바(250b)는 하나의 단위 전력변환기 모듈(200a)을 구성하고, AC 버스바(230)와 제3DC 버스바(250c) 및 제4DC 버스바(250d)는 다른 하나의 단위 전력변환기 모듈(200b)을 구성할 수 있다.
특히 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 단위 전력변환기 모듈(200a) 및 다른 하나의 전력변환기 모듈(200b)은 AC 버스바(230)와 공통으로 접속하면서 각 컨버터 모듈의 출력단을 적절히 연결하면 백투백 브리지 방식으로 연결될 수 있다. 이러한 백투백 브리지 방식의 연결은 (+)와 (-) 극성의 전환이 필요할 때 이용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치(200)는 하나의 단위 전력변환기 모듈(200a)과 다른 하나의 전력변환기 모듈(200b)이 동시에 운전되지 않고 번갈아 운전되는 특성을 가질 수 있다. 이러한 운전 특성이 필요할 때, 두 단위 전력변환기 모듈(200a 및 200b)이 AC 버스바(230)를 공통으로 사용할 수 있게 되어, AC 버스바(230)의 양을 절감할 수 있게 되는 것이다.
또, 도 6에 도시된 바와 같이 두 단위 전력변환기 모듈(200a 및 200b)이 AC 버스바(230)와 공통으로 접속하면서 각 단위 전력변환기 모듈의 출력단이 병렬로 연결될 수 있다. 이러한 병렬 연결은 전류의 증대를 위해 이용될 수 있는데, 이때 두 단위 전력변환기 모듈(200a 및 200b)은은 동시에 운전되는 특성을 갖는다.
한편, 제1DC 버스바(250a)와 제3DC 버스바(250c)는 양(+)극을 연결하는 양극 버스바로 작용하게 되며, 제2DC 버스바(250b)와 제4DC 버스바(250d)는 음(-)극을 연결하는 음극 버스바로 작용하게 된다.
도 7에는 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치에서의 다병렬 스위칭소자들을 통한 전류 흐름이 나타나 있는데, 이에 도시된 바와 같이 전류가 전력변환장치(200)의 하부에 위치된 AC 버스바(230)로부터 상부로 각 스위칭소자(260)에 균일하게 흐를 수 있도록, 동일한 특성값을 가진 스위칭소자(260)들이 병렬로 배열되어 있다.
구체적으로 설명하자면, 통상의 전기회로에서는 소자 간을 연결하는 리드선의 저항은 무시될 수 있지만 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치(200)에 수십 kA에 해당하는 대용량의 전류가 흐를 경우에는 이러한 리드선의 저항도 무시될 수 없다. 즉, 리드선이 갖는 고유저항으로 인해 전류 밸런스를 조절하기 곤란하여 스위칭소자 간의 이용률이 상이하게 된다.
이를 해소하기 위해 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치(200)에서는, 각 스위칭소자(260)마다 입력에서 출력까지의 배선(특히 그 길이)이 동일하게 되도록 하면서 동일한 특성값을 가진 스위칭소자(260)들을 병렬로 배열하되, 입력이 최하단 스위칭소자에 인접하여 인가되고 최종적으로 최상단 스위칭소자에 인접하여 출력되게 구성하였다.
이로써, 스위칭소자 간 전류 밸런스의 조절이 용이하게 되고 효율 및 안정성이 향상되며 설계비용 및 시간이 절감되는 등의 효과가 있게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 전력변환장치(200)는 구조적으로 평행하게 배열된 다수의 AC 버스바(230) 위에 다수의 DC 버스바(250)가 가로질러 위치되고 조립됨으로써, 전력변환장치(200)의 전체 구조의 전후좌우 내성 및 강도를 증대시킬 수 있다.
또한, 대략 박스형상인 두 단위 전력변환기 모듈(200a 및 200b)은 AC 버스바(230)와 공통으로 접속됨으로써, AC 버스바(230)를 중복으로 사용하지 않게 되어 부품수가 적게 되고, 이에 따라 공간을 효율적으로 사용할 수 있으며, 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200 : 전력변환장치
210 : 베이스 프레임
220 : 제1애자
230 : AC 버스바
240 : 제2애자
250 : DC 버스바
260 : 스위칭소자
270 : 절연부재
280 : 절연시트

Claims (13)

  1. 베이스 프레임,
    상기 베이스 프레임 상에 정렬되어 설치되는 다수의 제1애자,
    상기 정렬된 제1애자 상에 고정되어 설치되는 적어도 하나의 AC 버스바,
    상기 각 AC 버스바 상에 설치되는 다수의 제2애자,
    상기 AC 버스바들을 가로질러 설치되되 상기 제2애자 상에 직립되게 놓이고 상기 AC 버스바들과 공통으로 접속하며 하나 이상의 쌍을 이루는 DC 버스바 및 상기 DC 버스바에 장착되는 다수의 스위칭소자를 포함하는 전력변환장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 프레임은 3개의 종방향 부재와 한 쌍의 횡방향 부재를 구비하고, 상기 제1애자가 상기 각 종방향 부재 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 프레임의 종방향 부재에는 전기적인 루프(Loop)가 형성되는 것을 방지하기 위해 절연부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 AC 버스바는 하나의 수평부재와, 상기 수평부재 상에 직립되게 고정되고 서로 이격된 한 쌍의 수직부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DC 버스바는 상하로 각각 배치되는 한 쌍의 가로부재와, 상기 가로부재 사이에 직립되게 고정되고 서로 이격된 3개의 세로부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 DC 버스바의 가로부재에는 전기적인 루프가 형성되는 것을 방지하기 위해 절연부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 DC 버스바의 세로부재들 사이에는 절연재질로 만들어진 지지봉이 수평으로 설치되어 세로부재들을 지지하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 DC 버스바는 2 쌍을 이루되, 상기 각 쌍의 DC 버스바는 이들 사이의 틈새에 횡방향 열로 정렬되어 있는 상기 AC 버스바들의 수직부재들이 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 각 AC 버스바의 수직부재에는 관통공이 형성된 브라켓이 구비되고,
    상기 각 DC 버스바를 구성하는 세로부재에 관통공이 형성된 브라켓이 구비되어,
    해당 브라켓들을 볼트 및 너트로 결합함으로써, 상기 한 쌍의 DC 버스바가 상기 AC 버스바의 수직부재에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 DC 버스바는 2 쌍을 이루되, 상기 DC 버스바들을 각각 제1DC 버스바, 제2DC 버스바, 제3DC 버스바, 및 제4DC 버스바라 할 때, 상기 AC 버스바와 상기 제1DC 버스바 및 상기 제2DC 버스바가 하나의 단위 전력변환기 모듈을 구성하고, 상기 AC 버스바와 상기 제3DC 버스바 및 상기 제4DC 버스바가 다른 하나의 단위 전력변환기 모듈을 구성하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 두 단위 전력변환기 모듈은 상기 AC 버스바와 공통으로 접속하여 번갈아 운전되고 백투백(Back-To-Back) 브리지 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 두 단위 전력변환기 모듈은 상기 AC 버스바와 공통으로 접속하여 동시에 운전되고 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전력변환장치의 하부에 위치된 상기 AC 버스바로부터 상부로 전류가 상기 각 스위칭소자에 균일하게 흐를 수 있도록, 상기 각 스위칭소자 마다의 입력에서 출력까지의 배선의 길이가 동일하게 되도록 하고, 상기 입력이 상기 각 스위칭소자 중 최하단 스위칭 소자에 인접하여 인가되며, 상기 출력이 상기 각 스위칭소자 중 최상단 스위칭 소자에 인접하여 출력되도록 구성하여, 동일한 특성값을 가진 상기 스위칭소자들을 병렬로 배열한 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020036411A1 (ko) * 2018-08-17 2020-02-20 엘에스산전 주식회사 타워형 지지 장치
KR20200020400A (ko) * 2018-08-17 2020-02-26 엘에스산전 주식회사 타워형 지지 장치
KR20200020402A (ko) * 2018-08-17 2020-02-26 엘에스산전 주식회사 타워형 지지 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2928441T3 (es) 2017-11-23 2022-11-18 Woehner Gmbh & Co Kg Elektrotechnische Systeme Aparato de alimentación de barras colectoras

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100833569B1 (ko) 2006-06-19 2008-06-03 홍억선 대용량 전력변환기용 균등분배 병렬구조의 ｉｇｂｔ스택장치
JP2011172469A (ja) 2010-01-22 2011-09-01 Denso Corp 電力変換装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2261616C (en) * 1996-07-22 2004-11-09 Hydro-Quebec Low stray interconnection inductance power converting module for converting a dc voltage into an ac voltage, and a method therefor
KR100943696B1 (ko) * 2004-12-28 2010-02-22 베스타스 윈드 시스템스 에이/에스 전기 유틸리티 그리드에 연결된 풍력 터빈을 제어하는 방법
PL211008B1 (pl) * 2007-12-28 2012-03-30 Gen Electric Tablica rozdzielcza

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100833569B1 (ko) 2006-06-19 2008-06-03 홍억선 대용량 전력변환기용 균등분배 병렬구조의 ｉｇｂｔ스택장치
JP2011172469A (ja) 2010-01-22 2011-09-01 Denso Corp 電力変換装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020036411A1 (ko) * 2018-08-17 2020-02-20 엘에스산전 주식회사 타워형 지지 장치
KR20200020400A (ko) * 2018-08-17 2020-02-26 엘에스산전 주식회사 타워형 지지 장치
KR20200020402A (ko) * 2018-08-17 2020-02-26 엘에스산전 주식회사 타워형 지지 장치
KR102131683B1 (ko) * 2018-08-17 2020-07-08 엘에스일렉트릭(주) 타워형 지지 장치
KR102134654B1 (ko) * 2018-08-17 2020-07-16 엘에스일렉트릭(주) 타워형 지지 장치
US11800672B2 (en) 2018-08-17 2023-10-24 Ls Electric Co., Ltd. Tower-shaped support device

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