KR101299476B1 - Power conversion device - Google Patents

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KR101299476B1
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오용승
안강순
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주식회사 윌링스
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Abstract

PURPOSE: A power converting device is provided to suppress a noise accompanied by switching regardless of a duty ratio of a PWM signal. CONSTITUTION: A power converting device includes a first and a second voltage converting units (11,12) outputting an input voltage by the switching of a switching element and an operating unit (14) outputting operating signals of a predetermined frequency for controlling the switching element. The operating unit adjusts a duty ratio of the operating signals provided to the first and the second voltage converting units to match on and off sections of the operating signal provided to the first voltage converting unit with on and off sections of the operating signal provided to the second voltage converting unit.

Description

전력 변환 장치{POWER CONVERSION DEVICE}POWER CONVERSION DEVICE

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PWM 신호의 듀티비와 무관하게 스위칭에 수반하는 노이즈를 감소시킬 수 있는 전력 변환 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a power converter, and more particularly, to a power converter that can reduce noise associated with switching regardless of the duty ratio of the PWM signal.

종래의 컨버터 전원 회로는, 일반적으로 복수의 초퍼(chopper) 회로와, 구동 회로를 구비한다. Conventional converter power supply circuits generally include a plurality of chopper circuits and drive circuits.

초퍼 회로는, 트랜지스터를 구비하고, 트랜지스터를 스위칭함으로써 입력되는 직류 전압을 승압하여 출력하는 회로이다. 초퍼 회로는 병렬 접속되며, 구체적으로, 입력단자 및 출력단자가 각각 공통 접속된다. A chopper circuit is a circuit provided with a transistor and which boosts and outputs the DC voltage input by switching a transistor. The chopper circuit is connected in parallel, and specifically, the input terminal and the output terminal are respectively connected in common.

구동 회로는, 초퍼 회로의 트랜지스터를 스위칭시키기 위한 소정 주파수의 구동 신호를 출력하는 회로이다. 구동 회로는 복수의 초퍼 회로의 각각의 트랜지스터에 접속되고, 초퍼 회로의 출력 전압이 소정 전압이 되도록 일정 주파수의 구동 신호를 생성하되, 구동 신호가 상호 소정의 위상차를 가지도록 하여 각 트랜지스터에 대하여 상기 구동 신호를 출력한다. The drive circuit is a circuit for outputting a drive signal of a predetermined frequency for switching the transistor of the chopper circuit. The driving circuit is connected to each transistor of the plurality of chopper circuits, and generates a driving signal of a predetermined frequency such that the output voltage of the chopper circuit is a predetermined voltage, but the driving signals have a predetermined phase difference with respect to each transistor. Output the drive signal.

이에 따라 스위칭에 수반하는 노이즈의 주파수 스펙트럼에서, 피크가 되는 주파수를 구동 신호의 주파수와 위상차를 이용하여 분산시킬 수 있으므로, 스위칭에 수반하는 노이즈를 줄일 수 있다. As a result, in the frequency spectrum of the noise accompanying switching, the frequency which becomes the peak can be dispersed using the phase difference with the frequency of the drive signal, so that the noise accompanying switching can be reduced.

그러나, 스위칭에 수반하는 노이즈는, 출력 전류의 변동에 따라서 발생할 수 있는데, 상술한 종래의 컨버터 전원 회로에서는 구동 신호의 듀티비가 변화하는 경우 출력 전류의 변동량도 변화하게 된다. 즉, 구동 신호의 듀티비가 가변됨에 따라 스위칭에 수반하는 노이즈가 변하게 되므로, 노이즈를 충분히 억제할 수 없는 문제점이 있다.
However, noise associated with switching may occur according to the variation of the output current. In the above-described conventional converter power supply circuit, when the duty ratio of the drive signal changes, the variation of the output current also changes. That is, since the noise accompanying switching changes as the duty ratio of the drive signal varies, there is a problem in that the noise cannot be sufficiently suppressed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, PWM 신호의 듀티비에 무관하게 스위칭에 수반되는 노이즈를 충분히 억제할 수 있는 전력 변환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object thereof is to provide a power converter capable of sufficiently suppressing noise accompanying switching regardless of the duty ratio of a PWM signal.

본 발명에 따른 일실시예인 전력 변환 장치는, 스위칭 소자의 스위칭에 의해 입력 전압을 변환하여 출력하는 두 개의 전압 변환부와, 상기 복수의 전압 변환부의 각각의 스위칭 소자에 접속되어 상기 스위칭 소자를 제어하기 위한 소정 주파수의 구동 신호를 출력하는 구동부를 포함하여 이루어지고, 상기 구동부는 상기 두 개의 전압 변환부에 각각 제공되는 상기 구동 신호의 듀티비를 조절하여, 하나의 전압 변환부의 온 구간 및 오프 구간이 다른 하나의 전압 변환부의 오프 구간 및 온 구간과 각각 일치하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다. In one embodiment, a power conversion device according to the present invention is connected to two voltage conversion units for converting and outputting an input voltage by switching of switching elements, and connected to respective switching elements of the plurality of voltage conversion units to control the switching elements. And a driving unit for outputting a driving signal having a predetermined frequency, wherein the driving unit adjusts a duty ratio of the driving signals provided to the two voltage converters, respectively, so that one voltage converter is turned on and off. The other one of the voltage conversion unit may be characterized in that it coincides with the off period and the on period.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 전압 변환부는 입력되는 직류 또는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 것을 특징으로 할 수 있다.
According to an aspect of an embodiment of the present invention, the voltage converter may be characterized by converting the input DC or AC voltage to a DC voltage.

상기와 같은 본 발명은, 두 개의 전압 변환부에 상호 역상의 PWM 신호를 인가하여 각각의 출력 전류의 증감이 서로 반대가 되도록 함으로써, 출력 전류의 변동을 상쇄시키고 일정한 출력 전류를 얻을 수 있으므로 PWM 신호의 듀티비와 무관하게 스위칭에 수반하는 노이즈를 충분히 억제할 수 있는 이점이 있다.
In the present invention as described above, by applying a mutually opposite PWM signal to the two voltage converters to increase or decrease the respective output currents to each other, it is possible to cancel the fluctuations in the output current and obtain a constant output current PWM signal Irrespective of the duty ratio of, there is an advantage that the noise accompanying switching can be sufficiently suppressed.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 변환 장치의 개략적인 회로도이다.
도 2는 도 1의 전력 변환 장치의 출력 전류, PWM 신호, 전압 변환부의 출력 전류를 도시한 그래프이다. 1 is a schematic circuit diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph illustrating an output current, a PWM signal, and an output current of the voltage converter of the power converter of FIG. 1.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나, 또는 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나, '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is said to be 'connected' or 'connected' to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but other components may be present in between. It should be understood that. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, or a combination thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. Also, the term "part" or the like, as described in the specification, means a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 변환 장치의 개략적인 회로도이다. 1 is a schematic circuit diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 전력 변환 장치는, 차량에 탑재되어 배터리의 직류 전압을 강압하여 차량에 구비되는 각종 전자 장치에 공급하기 위하여 적용될 수 있다. The power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention may be applied to a variety of electronic devices mounted in a vehicle and stepping down a DC voltage of a battery to be provided in the vehicle.

도 1을 참조하면, 전력 변환 장치(1)는 배터리(B1)의 직류 전압을 절연한 상태로 소정의 목표 전압으로 강압하고, 전자 장치(E1)에 공급할 수 있다. 전력 변환 장치(1)는 제1 평활 콘덴서(10), 두 개의 전압 변환부(11, 12), 제2 평활 콘덴서(13) 및 구동부(14)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the power converter 1 may step down to a predetermined target voltage while insulating the DC voltage of the battery B1 and supply the same to the electronic device E1. The power converter 1 includes a first smoothing capacitor 10, two voltage converters 11 and 12, a second smoothing capacitor 13, and a driver 14.

제1 평활 콘덴서(10)는 배터리(B1)의 직류 전압을 평활화하기 위한 소자이다. 제1 평활 콘덴서(10)의 일단은 배터리(B1)의 양극 단자에, 타단은 배터리(B1)의 음극 단자에 각각 접속된다. The first smoothing capacitor 10 is an element for smoothing the DC voltage of the battery B1. One end of the first smoothing capacitor 10 is connected to the positive terminal of the battery B1, and the other end is connected to the negative terminal of the battery B1.

전압 변환부(11)는 배터리(B1)의 직류 전압을 절연한 상태로 강압하기 위한 회로이다. 전압 변환부(11)는 제1 및 제2 MOSFET(110, 111), 제1 콘덴서(112), 제1 변압기(113), 제1 및 제2 다이오드(114, 115) 및 제1 인덕터(116)를 구비할 수 있다. The voltage converter 11 is a circuit for stepping down the DC voltage of the battery B1 in an insulated state. The voltage converter 11 includes first and second MOSFETs 110 and 111, a first capacitor 112, a first transformer 113, first and second diodes 114 and 115, and a first inductor 116. ) May be provided.

제1 및 제2 MOSFET(110, 111)은 서로 직렬 접속된다. 즉, 제1 MOSFET(110)의 소스가 제2 MONFET(111)의 드레인에 접속되고, 제1 MOSFET(110)의 드레인은 배터리(B1)의 양극 단자에 접속된 제1 평활 콘덴서(10)의 일단에 접속된다. 제 MOSFET(111)의 소스는 배터리(B1)의 음극 단자에 접속된 제1 평활 콘덴서(10)의 타단에 접속된다. The first and second MOSFETs 110, 111 are connected in series with each other. That is, the source of the first MOSFET 110 is connected to the drain of the second MONFET 111, and the drain of the first MOSFET 110 is connected to the positive terminal of the battery B1 of the first smoothing capacitor 10. It is connected to one end. The source of the first MOSFET 111 is connected to the other end of the first smoothing capacitor 10 connected to the negative terminal of the battery B1.

제1 콘덴서(112)의 일단은 제1 MOSFET(110)과 제2 MOSFET(111)의 접점에 접속되고, 타단은 제1 변압기(113)에 접속된다. One end of the first capacitor 112 is connected to the contact point of the first MOSFET 110 and the second MOSFET 111, and the other end thereof is connected to the first transformer 113.

제1 변압기(113)는 1차 코일(113a)과 2차 코일(113b)을 구비하고, 상기 1차 코일(113a)과 2차 코일(113b)의 권선비는, 1차측의 전압을 강압할 수 있도록 n:1(n>1)로 설정된다. 1차 코일(113a)의 일단은 제1 콘덴서(112)와, 타단은 제2 MOSFET(111)의 소스에 각각 접속된다. 2차 코일(113b)의 일단은 제1 다이오드(114)에, 타단은 제2 다이오드(115)에 각각 접속된다. The first transformer 113 includes a primary coil 113a and a secondary coil 113b, and the turns ratio of the primary coil 113a and the secondary coil 113b can step down the voltage on the primary side. N: 1 (n> 1). One end of the primary coil 113a is connected to the first capacitor 112 and the other end to the source of the second MOSFET 111, respectively. One end of the secondary coil 113b is connected to the first diode 114 and the other end is connected to the second diode 115, respectively.

제1 다이오드(114)의 애노드는 2차 코일(113b)의 일단에 접속되고, 캐소드는 제1 인덕터(116)에 접속된다.The anode of the first diode 114 is connected to one end of the secondary coil 113b and the cathode is connected to the first inductor 116.

제2 다이오드(115)의 애노드는 2차 코일(113b)의 타단과 제2 평활 콘덴서(13)의 접점에 접속되고, 캐소드는 제1 다이오드(114)의 캐소드와 제1 인덕터(116)의 접점에 접속된다.The anode of the second diode 115 is connected to the other end of the secondary coil 113b and the contact of the second smoothing capacitor 13, and the cathode is a contact of the cathode of the first diode 114 and the first inductor 116. Is connected to.

제1 인덕터(116)의 일단은 제1 및 제2 다이오드(114, 115)의 캐소드에 접속되고, 타단은 양극 출력단자와 제2 평활 콘덴서(13)의 접점에 접속된다. One end of the first inductor 116 is connected to the cathodes of the first and second diodes 114 and 115, and the other end thereof is connected to a contact of the anode output terminal and the second smoothing capacitor 13.

제2 전압 변환부(12)는, 배터리(B1)의 직류 전압을 절연한 상태로 강압하기 위한 회로이다. 제2 전압 변환부(12)는 제1 전압 변환부(11)와 마찬가지로, 제3 및 제4 MOSFET(120, 121), 제2 콘덴서(122), 제2 변압기(123), 제3 및 제4 다이오드(124, 125) 및 제2 인덕터(126)를 구비할 수 있다. 제2 전압 변환부(12)는 제1 전압 변환부(11)와 실질적으로 동일한 구성이다. 제2 전압 변환부(12)는 제1 전압 변환부(11)에 병렬 접속된다. 구체적으로, 제2 전압 변환부(12)의 양극 입력 단자 및 음극 입력 단자가, 제1 전압 변환부(11)의 양극 입력 단자 및 음극 입력 단자에 각각 접속된다. 또한, 제2 전압 변환부(12)의 양극 출력 단자 및 음극 출력 단자가, 제1 전압 변환부(11)의 양극 출력 단자 및 음극 출력 단자와 각각 접속된다. The second voltage converter 12 is a circuit for stepping down the DC voltage of the battery B1 in an insulated state. Similar to the first voltage converter 11, the second voltage converter 12 may include the third and fourth MOSFETs 120 and 121, the second capacitor 122, the second transformer 123, the third and the third voltages. Four diodes 124 and 125 and a second inductor 126 may be provided. The second voltage converter 12 is configured substantially the same as the first voltage converter 11. The second voltage converter 12 is connected in parallel to the first voltage converter 11. Specifically, the positive input terminal and the negative input terminal of the second voltage converter 12 are connected to the positive and negative input terminals of the first voltage converter 11, respectively. The positive output terminal and the negative output terminal of the second voltage converter 12 are connected to the positive and negative output terminals of the first voltage converter 11, respectively.

제2 평활 콘덴서(13)는 제1 및 제2 전압 변환부(11, 12)가 출력하는 직류 전압을 평활화하기 위한 소자이다. 제2 평활 콘덴서(13)의 일단은 제1 및 제2 전압 변환부(11, 12)의 양극 출력 단자에, 타단은 제1 및 제2 전압 변환부(11, 12)의 음극 출력 단자에 각각 접속된다. 또한, 제2 평활 콘덴서(13)의 일단은 전자 장치(E1)의 양극 단자에, 타단은 전자 장치(E1)의 음극 단자에 접속된다. The second smoothing capacitor 13 is an element for smoothing the DC voltages output by the first and second voltage converters 11 and 12. One end of the second smoothing capacitor 13 is connected to the positive output terminal of the first and second voltage converters 11 and 12, and the other end is connected to the negative output terminal of the first and second voltage converters 11 and 12, respectively. Connected. One end of the second smoothing capacitor 13 is connected to the positive terminal of the electronic device E1, and the other end is connected to the negative terminal of the electronic device E1.

구동부(14)는 제1 내지 제4 MOSFET(110, 111, 120, 121)을 스위칭하기 위한 구동 신호인 PWM(pulse width modulation) 신호를 출력하는 회로이다. 구동부(14)는 제1 및 제2 전압 변환부(11, 12)의 출력 전압이 각각 소정의 목표 전압이 되도록 하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 구동 신호의 듀티비를 조절한다. 즉, 구동부(14)는, 제1 전압 변환부(11)에 제공되는 제1 PWM 신호의 온 구간 및 오프 구간이, 제2 전압 변환부(12)에 제공되는 제2 PWM 신호의 오프 구간 및 온 구간과 각각 일치하도록 제1 및 제2 PWM 신호의 듀티비를 조절한다.
The driver 14 is a circuit that outputs a pulse width modulation (PWM) signal, which is a driving signal for switching the first to fourth MOSFETs 110, 111, 120, and 121. The driver 14 adjusts the duty ratio of the drive signal as shown in FIG. 2 so that the output voltages of the first and second voltage converters 11 and 12 become predetermined target voltages, respectively. That is, the driver 14 may include an on period and an off period of the first PWM signal provided to the first voltage converter 11, and an off period of the second PWM signal provided to the second voltage converter 12. The duty ratios of the first and second PWM signals are adjusted to coincide with the on periods, respectively.

다음으로, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 변환 장치의 동작에 관해서 개략적으로 설명하도록 한다. Next, with reference to FIG. 1, the operation of the power converter according to an embodiment of the present invention will be described schematically.

제1 전압 변환부(11)에 있어서, 제1 및 제2 MOSFET(110, 111)이 구동부(14)에서 출력된 PWM 신호에 따라 스위칭되고, 제1 콘덴서(112)가 충방전됨으로써 배터리(B1)의 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 변환된 교류 전압은 제1 변압기(113)에 의해 절연 상태로 강압된다. 강압된 교류 전압은 극성에 따라, 제1 인덕터(116)에 인가되어 에너지로 축적되거나, 제1 인덕터(116)에 축적된 에너지가 방출된다. 제2 평활 콘덴서(13)에 의해, 강압된 교류 전압이 평활화되고, 이에 따라 제1 전압 변환부(11)는 배터리(B1)의 직류 전압을 절연한 상태로 소정의 목표 전압으로 강압하여 전자 장치(E1)에 공급할 수 있다. In the first voltage converter 11, the first and second MOSFETs 110 and 111 are switched according to the PWM signal output from the driver 14, and the first capacitor 112 is charged and discharged to thereby charge the battery B1. ) To DC voltage. The converted AC voltage is stepped down to an insulated state by the first transformer 113. The stepped down AC voltage is applied to the first inductor 116 and accumulated as energy, or the energy accumulated in the first inductor 116 is emitted according to the polarity. By the second smoothing capacitor 13, the stepped down AC voltage is smoothed, and accordingly, the first voltage converter 11 is stepped down to a predetermined target voltage while the DC voltage of the battery B1 is insulated. It can supply to (E1).

또한 제2 전압 변환부(12)에 있어서, 제3 및 제4 MOSFET(120, 121)이 구동부(14)에서 출력된 PWM 신호에 따라 스위칭되고, 제2 콘덴서(122)가 충방전됨으로써 배터리(B1)의 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 변환된 교류 전압은 제2 변압기(123)에 의해 절연 상태로 강압된다. 강압된 교류 전압은 극성에 따라, 제2 인덕터(126)에 인가되어 에너지로 축적되거나, 제2 인덕터(126)에 축적된 에너지가 방출된다. 제2 평활 콘덴서(13)에 의해, 강압된 교류 전압이 평활화되고, 이에 따라 제2 전압 변환부(12)는 배터리(B1)의 직류 전압을 절연한 상태로 소정의 목표 전압으로 강압하여 전자 장치(E1)에 공급할 수 있다.
In the second voltage converter 12, the third and fourth MOSFETs 120 and 121 are switched according to the PWM signal output from the driver 14, and the second capacitor 122 is charged and discharged to thereby discharge the battery ( The DC voltage of B1) is converted into an AC voltage. The converted AC voltage is stepped down to an insulated state by the second transformer 123. The stepped down AC voltage is applied to the second inductor 126 and accumulated as energy, or the energy accumulated in the second inductor 126 is released according to the polarity. By the second smoothing capacitor 13, the stepped down AC voltage is smoothed, and accordingly, the second voltage converter 12 is stepped down to a predetermined target voltage in an insulated state of the DC voltage of the battery B1 and the electronic device. It can supply to (E1).

도 2는 도 1의 전력 변환 장치의 출력 전류, PWM 신호, 전압 변환부의 출력 전류를 도시한 그래프이다. (a)는 제1 MOSFET(110)에 인가되는 PWM 신호, (b)는 제1 전압 변환부(11)의 출력 전류, (c)는 제3 MOSFET(120)에 인가되는 PWM 신호, (d)는 제2 전압 변환부(12)의 출력 전류, (e)는 전력 변환 장치(1)의 출력 전류를 나타낸다. FIG. 2 is a graph illustrating an output current, a PWM signal, and an output current of the voltage converter of the power converter of FIG. 1. (a) is a PWM signal applied to the first MOSFET 110, (b) is an output current of the first voltage converter 11, (c) is a PWM signal applied to the third MOSFET 120, (d ) Denotes an output current of the second voltage converter 12, and (e) denotes an output current of the power converter 1.

도 2에서는, 제1 전압 변환부(11)의 제1 MOSFET(110)과, 제2 전압 변환부(12)의 제3 MOSFET(120)의 스위칭에 따른 출력 전류에 관해서 설명하도록 한다. 제1 전압 변환부(11)의 제2 MOSFET(111)과, 제2 전압 변환부(12)의 제4 MOSFET(121)의 스위칭에 따른 출력 전류도 도 2에 도시된 바와 유사하다. In FIG. 2, an output current according to switching of the first MOSFET 110 of the first voltage converter 11 and the third MOSFET 120 of the second voltage converter 12 will be described. An output current according to the switching of the second MOSFET 111 of the first voltage converter 11 and the fourth MOSFET 121 of the second voltage converter 12 is also similar to that shown in FIG. 2.

제1 MOSFET(110)에 인가되는 제1 PWM 신호가 (a)에 도시된다. 제1 MOSFET(110)에 인가되는 제1 PWM 신호가 온(ON) 구간인 경우, (b)에 도시된 바와 같이, 제1 전압 변환부(11)의 출력 전류가 서서히 증가한다. 이후, 제1 MOSFET(110)에 인가되는 제1 PWM 신호가 오프(OFF) 구간인 경우, 제1 전압 변환부(11)의 출력 전류는 서서히 감소한다. The first PWM signal applied to the first MOSFET 110 is shown in (a). When the first PWM signal applied to the first MOSFET 110 is in an ON period, as shown in (b), the output current of the first voltage converter 11 gradually increases. Thereafter, when the first PWM signal applied to the first MOSFET 110 is in an OFF period, the output current of the first voltage converter 11 gradually decreases.

또한, 제3 MOSFET(120)에 인가되는 제2 PWM 신호가 (c)에 도시된다. 제3 MOSFET(120)에 인가되는 제2 PWM 신호가 온(ON) 구간인 경우, (d)에 도시된 바와 같이, 제2 전압 변환부(12)의 출력 전류가 서서히 증가한다. 이후, 제3 MOSFET(120)에 인가되는 제2 PWM 신호가 오프(OFF) 구간인 경우, 제2 전압 변환부(12)의 출력 전류는 서서히 감소한다. Also, a second PWM signal applied to the third MOSFET 120 is shown in (c). When the second PWM signal applied to the third MOSFET 120 is in an ON period, as shown in (d), the output current of the second voltage converter 12 gradually increases. Thereafter, when the second PWM signal applied to the third MOSFET 120 is in an OFF period, the output current of the second voltage converter 12 gradually decreases.

(a)와 (c)에 도시된 바와 같이, 제1 MOSFET(110)에 인가되는 제1 PWM 신호의 온 듀티비를 D라 하면, 제3 MOSFET(120)에 인가되는 제2 PWM 신호의 온 듀티비는 1-D이다. 또한, 제1 MOSFET(110)에 인가되는 제1 PWM 신호의 온 구간 및 오프 구간이, 제3 MOSFET(120)에 인가되는 제2 PWM 신호의 오프 구간 및 온 구간과 각각 일치하도록(즉, 제1 PWM 신호와 제2 PWM 신호가 상호 역상이 되도록) 상기 제1 및 제2 PWM 신호의 위상이 조정된다. As shown in (a) and (c), if the on duty ratio of the first PWM signal applied to the first MOSFET 110 is D, the ON of the second PWM signal applied to the third MOSFET 120 is turned on. Duty ratio is 1-D. In addition, the on and off periods of the first PWM signal applied to the first MOSFET 110 correspond to the off and on periods of the second PWM signal applied to the third MOSFET 120 (that is, the first period). The phases of the first and second PWM signals are adjusted such that the first PWM signal and the second PWM signal are in phase with each other.

이에 따라, (b)와 (d)에 도시된 바와 같이, 제1 MOSFET(110)의 스위칭에 따른 제1 전압 변환부(11)의 출력 전류와, 제3 MOSFET(120)의 스위칭에 따른 제2 전압 변환부(12)의 출력 전류는 증감 방향이 서로 반대로 형성된다. 따라서, 제1 및 제2 전압 변환부(11, 12)의 출력 전류의 변동이 서로 상쇄될 수 있고, (e)에 도시된 바와 같이, 일정한 출력 전류를 얻을 수 있게 되어, PWM 신호의 듀티비와 무관하게 스위칭에 수반하는 노이즈를 충분히 억제할 수 있다.
Accordingly, as shown in (b) and (d), the output current of the first voltage converting unit 11 according to the switching of the first MOSFET 110 and the second according to the switching of the third MOSFET 120. The output currents of the two voltage converters 12 are formed to increase or decrease in opposite directions. Therefore, variations in the output currents of the first and second voltage converters 11 and 12 can cancel each other out, and as shown in (e), a constant output current can be obtained, resulting in a duty ratio of the PWM signal. Irrespective of the noise, the noise accompanying switching can be sufficiently suppressed.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be determined by the following claims, as well as equivalents thereof.

10 : 제 평활 콘덴서
11 : 제1 전압 변환부
110, 111 : 제1 및 제2 MOSFET
112 : 제1 콘덴서
113 : 제1 변압기
114, 115 : 제1 및 제2 다이오드
116 : 제1 인덕터
12 : 제2 전압 변환부
120, 121 : 제3 및 제4 MOSFET
122 : 제2 콘덴서
123 : 제2 변압기
124, 1215 : 제3 및 제4 다이오드
126 : 제2 인덕터
13 : 제2 평활 콘덴서
B1 : 배터리
E1 : 전자 장치10: first smoothing capacitor
11: first voltage converter
110, 111: first and second MOSFETs
112: first capacitor
113: the first transformer
114, 115: First and second diodes
116: first inductor
12: second voltage converter
120, 121: third and fourth MOSFETs
122: second capacitor
123: second transformer
124 and 1215: third and fourth diodes
126: second inductor
13: second smoothing capacitor
B1: battery
E1: electronic device

Claims (2)

스위칭 소자의 스위칭에 의해 입력 전압을 변환하여 출력하는 제1 및 제2전압 변환부-상기 제1 및 제2전압변환부는 동일하게 구성됨-와, 상기 제1 및 제2전압 변환부의 각각의 스위칭 소자에 접속되어 상기 스위칭 소자를 제어하기 위한 소정 주파수의 구동신호를 출력하는 구동부를 포함하여 이루어지는 전력 변환 장치에 있어서,
상기 구동부는,
상기 제1 및 제2전압 변환부에 각각 제공되는 구동신호의 듀티비를 조절하여, 상기 제1전압 변환부에 제공되는 구동신호의 온 구간 및 오프 구간이, 상기 제2전압 변환부에 제공되는 구동신호의 오프 구간 및 온 구간과 각각 일치하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
First and second voltage converters for converting and outputting an input voltage by switching of the switching devices, wherein the first and second voltage converters are configured in the same manner, and each switching device of the first and second voltage converters. A power conversion device comprising: a driving unit connected to an output unit for outputting a driving signal having a predetermined frequency for controlling the switching element.
The driving unit includes:
The duty cycles of the driving signals provided to the first and second voltage converters are adjusted so that the on and off periods of the drive signals provided to the first voltage converter are provided to the second voltage converter. And a control unit so as to coincide with each of the off section and the on section of the driving signal.
제1항에 있어서,
상기 전압 변환부는,
입력되는 직류 또는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
The method of claim 1,
The voltage converter may include:
A power converter, characterized in that for converting the input DC or AC voltage to a DC voltage.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005020948A (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Toshiba Corp Dc-dc converter
JP2010193561A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Toyota Motor Corp Power supply system of vehicle
JP2010226888A (en) * 2009-03-24 2010-10-07 Sanken Electric Co Ltd Interleaved converter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005020948A (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Toshiba Corp Dc-dc converter
JP2010193561A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Toyota Motor Corp Power supply system of vehicle
JP2010226888A (en) * 2009-03-24 2010-10-07 Sanken Electric Co Ltd Interleaved converter

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