KR102099975B1 - Parallel rectifier capable of reducing ripples by controlling current - Google Patents

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Abstract

공통의 입력전원에 연결되어 있으며, 각각의 직류전류 출력단자가 서로 병렬 연결되어 있고, 서로 동일한 내부구조를 갖는 N개의 정류부들, 및 상기 N개의 정류부들 각각에 포함된 직류-교류 변환 스위칭부에게 각각 PWM 신호세트를 제공하는 PWM 제어부를 포함하는 정류기를 공개한다. 상기 N개의 정류부들에 포함된 N개의 직류-교류 변환 스위칭부 중 임의의 제1직류-교류 변환 스위칭부에 제공되는 PWM 신호세트는, 임의의 제2직류-교류 변환 스위칭부에 제공되는 PWM 신호세트에 대하여 0이 아닌 딜레이를 갖는다. It is connected to a common input power source, and each DC current output terminal is connected to each other in parallel, and each of the N rectifiers having the same internal structure, and the DC-AC conversion switching unit included in each of the N rectifiers, respectively A rectifier including a PWM control unit providing a PWM signal set is disclosed. Among the N DC-AC conversion switching units included in the N rectification units, a set of PWM signals provided to any first DC-AC conversion switching unit is a PWM signal provided to any second DC-AC conversion switching unit It has a non-zero delay for the set.

Figure R1020180045130
Figure R1020180045130

Description

전류제어를 통해 리플을 저감시키는 병렬 정류기{Parallel rectifier capable of reducing ripples by controlling current}Parallel rectifier capable of reducing ripples by controlling current

본 발명은 정류기에 관한 것으로서, 특히 복수 개의 정류부가 병렬로 연결된 정류기에 관한 것이다.The present invention relates to a rectifier, and more particularly to a rectifier in which a plurality of rectifiers are connected in parallel.

정류기는 제1주파수를 갖는 교류입력전원을 정류하는 브릿지 회로를 포함하는 정류부, 상기 정류부에서 제공된 직류전원을 IGBT들의 스위칭제어를 통해 원하는 제2주파수를 갖는 제2교류전원으로 변환하는 스위칭부, 상기 제2교류전원의 변압하는 변압부, 상기 변압부의 출력으로부터 직류전류를 제공하는 정류부를 포함할 수 있다. 이러한 정류기의 예는 대한민국 등록특허 10-1263712 등에 공개되어 있다.A rectifier includes a bridge circuit for rectifying an AC input power having a first frequency, a switching unit for converting the DC power provided by the rectifying unit into a second AC power having a desired second frequency through switching control of IGBTs, the It may include a transformer for transforming the second AC power supply, and a rectifier for providing DC current from the output of the transformer. Examples of such rectifiers are disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1263712.

상기 정류기는 적용분야에 따라 큰 직류전류를 제공할 필요가 있다. 예컨대, 선박 평형수를 전기분해하기 위해서는 큰 직류전류가 요구될 수 있다. 이때, 선박의 발전기에 의해 공급되는 3상 교류전원을 입력받아 직류전류를 출력하는 데에 정류기가 사용될 수 있다.The rectifier needs to provide a large direct current depending on the application. For example, a large direct current may be required to electrolyze ballast water. At this time, a rectifier may be used to receive a three-phase AC power supplied by the ship's generator and output a DC current.

이와 같이 큰 직류전류를 제공하기 위하여, 각각 상대적으로 작은 직류전류를 제공하는 복수 개의 정류부의 전류 출력단자들을 병렬 연결할 수 있다. In order to provide such a large DC current, it is possible to connect the current output terminals of a plurality of rectifiers each providing a relatively small DC current in parallel.

이때, 각 정류부가 출력하는 전류가 정상상태에서 시간에 따른 리플을 가질 때에, 복수 개의 정류부가 출력하는 전류들이 서로 더해지면 상기 리플의 폭이 증가함으로 인해 최종적으로 출력되는 직류전류의 품질이 악화되는 문제가 있다.At this time, when the currents output from each rectifier have ripples over time in a normal state, when the currents output from the plurality of rectifiers are added to each other, the quality of the DC current finally deteriorated due to the increase in the width of the ripples. there is a problem.

본 발명에서는, 동일한 교류입력전원을 입력받아 동작하는 복수 개의 정류부들이 출력하는 전류들을 서로 합하여 최종적으로 제공되는 출력전류가, 그 정상상태에서 갖는 시간에 따른 리플의 크기를 감소시키는 기술을 제공하고자 한다.In the present invention, it is intended to provide a technique for reducing the magnitude of ripple over time that an output current finally provided by summing the currents output from a plurality of rectifiers operating by receiving the same AC input power and operating at the same state. .

본 발명의 일 관점에 따라, 제1정류부(1.a); 제2정류부(1.b); 및 PWM 제어부(2);를 포함하는 정류기가 제공될 수 있다. 상기 제1정류부(1.a) 및 상기 제2정류부(1.b)는 각각, ① 교류입력전원(AC1)으로부터 제1직류전압(VDC1) 및 제1직류전류(IDC1)를 출력하는 제1정류회로(10); ② 상기 제1직류전압(VDC1) 및 상기 제1직류전류(IDC1)로부터 제2교류전압(VAC2) 및 제2교류전류(IAC2)을 출력하는 스위칭부(20); ③ 상기 제2교류전압(VAC2)보다 작은 값을 갖는 제3교류전압(VAC3), 및 상기 제2교류전류(IAC2)보다 큰 값을 갖는 제3교류전류(IAC3)를 출력하는 변압부(30); 및 ④ 상기 제3교류전류(IAC3)로부터 출력직류전류(I)를 출력하는 제2정류회로(40);를 포함한다. 이때, 상기 제1정류부(1.a) 및 상기 제2정류부(1.b)에는 동일한 교류전원(AC1)이 인가된다. 그리고 상기 제1정류부(1.a)에서 상기 출력직류전류(I.a)를 제공하는 한 쌍의 제1출력단자(TO1.a, TO2.a)와 상기 제2정류부(1.b)에서 상기 출력직류전류(I.b)를 제공하는 한 쌍의 제2출력단자(TO1.b, TO2.b)는 서로 병렬로 연결되어 있다. 그리고 상기 제1정류부(1.a)에 포함된 상기 스위칭부(20.a)의 동작은 상기 PWM 제어부(2)가 제공하는 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a)에 의해 제어된다. 그리고 상기 제2정류부(1.b)에 포함된 상기 스위칭부(20.b)의 동작은 상기 PWM 제어부(2)가 제공하는 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2.b)에 의해 제어된다. 그리고 상기 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2.b)는 상기 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a)에 대하여 0이 아닌 위상차를 갖는다. According to one aspect of the invention, the first rectifying unit (1.a); A second rectifying part (1.b); And a PWM control unit (2). The first rectifying unit (1.a) and the second rectifying unit (1.b) respectively, ① output the first DC voltage (V DC1 ) and the first DC current (I DC1 ) from the AC input power (AC1). A first rectifying circuit 10; ② The switching unit 20 for outputting the second AC voltage V AC2 and the second AC current I AC2 from the first DC voltage V DC1 and the first DC current I DC1 ; ③ Outputting a third alternating voltage (V AC3 ) having a value less than the second alternating voltage (V AC2 ), and a third alternating current (I AC3 ) having a value greater than the second alternating current (I AC2 ). Transformer unit 30; And ④ a second rectifying circuit 40 that outputs an output DC current I from the third AC current I AC3 . At this time, the same AC power AC1 is applied to the first rectifying part 1.a and the second rectifying part 1.b. And the output from the pair of first output terminals (TO1.a, TO2.a) and the second rectifying unit (1.b) providing the output DC current (Ia) from the first rectifying unit (1.a) The pair of second output terminals TO1.b and TO2.b that provide the DC current Ib are connected in parallel to each other. In addition, the operation of the switching unit 20.a included in the first rectifying unit 1.a is controlled by the first PWM signal sets (PWM1.a, PWM2.a) provided by the PWM control unit 2. . In addition, the operation of the switching unit 20.b included in the second rectifying unit 1.b is controlled by the second PWM signal sets (PWM1.b, PWM2.b) provided by the PWM control unit 2. . And, the second PWM signal sets (PWM1.b, PWM2.b) have a non-zero phase difference with respect to the first PWM signal sets (PWM1.a, PWM2.a).

이때, 상기 제1정류회로(10), 상기 스위칭부(20), 상기 변압부(30), 및 상기 제2정류회로(40)를 포함하는 제3정류부(1.c)를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 제3정류부(1.c) 및 상기 제2정류부(1.b)에는 동일한 교류전원(AC1)이 인가될 수 있다. 그리고 상기 제3정류부(1.c)에서 상기 출력직류전류(I.c)를 제공하는 한 쌍의 제3출력단자(TO1.c, TO2.c)와 상기 제2정류부(1.b)에서 상기 출력직류전류(I.c)를 제공하는 한 쌍의 제2출력단자(TO1.b, TO2.b)는 서로 병렬로 연결되어 있을 수 있다. 그리고 상기 제3정류부(1.c)에 포함된 상기 스위칭부(20.c)의 동작은 상기 PWM 제어부(2)가 제공하는 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)에 의해 제어될 수 있다. 그리고 상기 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)는 상기 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a) 및 상기 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2.b)에 대하여 각각 0이 아닌 위상차를 가질 수 있다.In this case, the third rectifying unit (1.c) including the first rectifying circuit 10, the switching unit 20, the transformer 30, and the second rectifying circuit 40 may be further included. have. In addition, the same AC power AC1 may be applied to the third rectifying part 1.c and the second rectifying part 1.b. And a pair of third output terminals (TO1.c, TO2.c) providing the output DC current (Ic) in the third rectifier (1.c) and the output from the second rectifier (1.b) The pair of second output terminals TO1.b and TO2.b providing the DC current Ic may be connected in parallel to each other. In addition, the operation of the switching unit 20.c included in the third rectifying unit 1.c may be controlled by the third PWM signal sets (PWM1.c, PWM2.c) provided by the PWM control unit 2. You can. In addition, the 3PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) is 0 for the 1PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a) and the 2PWM signal set (PWM1.b, PWM2.b), respectively. May have a phase difference.

이때, 상기 교류전원(AC1)은 선박에 구비된 교류 발전기로부터 제공된 것이며, 상기 한 쌍의 제1출력단자(TO1.a, TO2.a)는 상기 선박의 평형수가 통과하는 배관에 구비된 전극에 연결된 것일 수 있다.At this time, the AC power source AC1 is provided from an alternator provided on the ship, and the pair of first output terminals TO1.a and TO2.a are connected to electrodes provided on a pipe through which the ballast water of the ship passes. It may be connected.

이때, 상기 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2.b)는 상기 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a)에 대하여 PWM 신호 발생 주기(Ts)의 1/3만큼 지연된 것일 수 있다. 그리고 상기 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)는 상기 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a)에 대하여 PWM 신호 발생 주기(Ts)의 2/3만큼 지연된 것일 수 있다.In this case, the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2.b) may be delayed by one third of the PWM signal generation period (Ts) with respect to the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a). In addition, the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) may be delayed by two thirds of the PWM signal generation period (Ts) with respect to the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a).

이때, 상기 정류기는 전류감지부(3)를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 정류기(100)로부터 출력되는 출력직류전류(I.T)는, 상기 제1정류부(1.a)로부터 출력되는 제1출력직류전류(I.a)와 상기 제2정류부(1.b)로부터 출력되는 제2출력직류전류(I.b)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 전류감지부(3)는 상기 정류기(100)로부터 출력되는 출력직류전류(I.T)에 비례하는 감지전류(Isense)를 출력하여 상기 PWM 제어부(2)에게 제공할 수 있다. 그리고 PWM 제어부(2)는 상기 감지전류(Isense)를 기초로 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a) 및 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b)의 파형을 제어하도록 되어 있을 수 있다.At this time, the rectifier may further include a current sensing unit (3). And the output DC current (IT) output from the rectifier 100 is output from the first output DC current (Ia) and the second rectifier (1.b) output from the first rectifier (1.a). It may include a second output DC current (Ib). In addition, the current sensing unit 3 may output a sensing current Isense proportional to the output DC current I.T output from the rectifier 100 and provide it to the PWM control unit 2. In addition, the PWM control unit 2 is configured to control waveforms of the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a) and the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b) based on the sense current (Isense). You can.

본 발명의 다른 관점에 따라, 공통의 입력전원에 연결되어 있으며, 각각의 직류전류 출력단자가 서로 병렬 연결되어 있고, 서로 동일한 내부구조를 갖는 N개의 정류부들(1); 및 상기 N개의 정류부들(1) 각각에 포함된 직류-교류 변환 스위칭부(20)에게 각각 PWM 신호세트를 제공하는 PWM 제어부(2)를 포함하는 정류기가 제공될 수 있다. 이때, 상기 N개의 정류부들(1)에 포함된 N개의 직류-교류 변환 스위칭부(20) 중 임의의 제1직류-교류 변환 스위칭부에 제공되는 PWM 신호세트는, 임의의 제2직류-교류 변환 스위칭부에 제공되는 PWM 신호세트에 대하여 0이 아닌 딜레이를 갖는다.According to another aspect of the present invention, connected to a common input power, each of the DC current output terminals are connected in parallel with each other, N rectifiers (1) having the same internal structure to each other; And a PWM control unit 2 that provides a set of PWM signals to the DC-AC conversion switching unit 20 included in each of the N rectifiers 1, respectively. In this case, the set of PWM signals provided to any of the first DC-AC conversion switching units of the N DC-AC conversion switching units 20 included in the N rectification units 1 may include any second DC-AC conversion. It has a non-zero delay with respect to the PWM signal set provided in the conversion switching unit.

본 발명에 따르면, 동일한 교류입력전원을 입력받아 동작하는 복수 개의 정류부들이 출력하는 전류들을 서로 합하여 최종적으로 제공되는 출력전류가, 그 정상상태에서 갖는 시간에 따른 리플의 크기를 감소시키는 기술을 제공할 수 있다.According to the present invention, an output current that is finally provided by summing currents output from a plurality of rectifiers operating by receiving the same AC input power and providing a technique for reducing the size of ripple over time in the steady state is provided. You can.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 정류기에서 사용되는 단위 정류부의 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 정류기의 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 정류기를 이용하는 하나의 응용예를 나타낸 것이다.
도 4는 도 2에 나타낸 복수 개의 정류부에 모두 동일한 파형의 PWM 신호가 제공되었을 때에, 정류기의 직류출력전류 및 상기 각 정류부의 직류출력전류의 파형을 나타낸 것이다.
도 5는 도 2에 나타낸 복수 개의 정류부에 각각 서로 다른 파형의 PWM 신호가 제공되었을 때에, 정류기의 직류출력전류 및 상기 각 정류부의 직류출력전류의 파형을 나타낸 것이다.
도 6은 도 4에 나타낸 출력직류전류와 도 5에 나타낸 출력직류전류의 파형을 서로 비교한 것이다.
도 7은 본 발명에서 이용하는 PWM 신호세트들의 생성방법의 일 예 및 PWM 신호세트들 간의 위상차를 형성하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 타이밍도이다.1 shows the structure of a unit rectifying unit used in a rectifier provided according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the structure of a rectifier provided according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows one application example using a rectifier provided according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2.
4 shows waveforms of DC output currents of the rectifier and DC output currents of each of the rectifiers when PWM signals of the same waveform are provided in all of the plurality of rectifiers shown in FIG. 2.
5 shows waveforms of the DC output current of the rectifier and the DC output current of each of the rectifiers when PWM signals of different waveforms are provided to the plurality of rectifiers shown in FIG. 2, respectively.
FIG. 6 is a comparison of the waveforms of the output DC current shown in FIG. 4 and the output DC current shown in FIG. 5.
7 is a timing diagram illustrating an example of a method of generating PWM signal sets and a method of forming a phase difference between PWM signal sets used in the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be implemented in various other forms. The terminology used herein is for the purpose of understanding the embodiments, and is not intended to limit the scope of the present invention. In addition, the singular forms used hereinafter include plural forms unless the phrases express the opposite meaning.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 정류기에서 사용되는 단위 정류부(1)의 구조를 나타낸 것이다.1 shows the structure of a unit rectifying unit 1 used in a rectifier provided according to an embodiment of the present invention.

정류부(1)는, 제1정류회로(10), 스위칭부(20), 변압부(30), 및 제2정류회로(40)을 포함할 수 있다.The rectifying unit 1 may include a first rectifying circuit 10, a switching unit 20, a transformer 30, and a second rectifying circuit 40.

정류부(1)는, 교류입력전원(AC1)을 입력받기 위한 입력단자를 포함할 수 있다. 교류입력전원(AC1)이 3상전원이 경우에는 상기 입력단자가 3개 제공될 수 있으며, 단상전원인 경우에는 상기 입력단자가 1개 제공될 수 있다. 도 1은 교류입력전원(AC1)이 3상전원인 경우의 예를 나타낸 것이다.The rectifying unit 1 may include an input terminal for receiving the AC input power AC1. When the AC input power AC1 is a three-phase power supply, three input terminals may be provided, and in the case of a single-phase power supply, one input terminal may be provided. 1 shows an example in the case where the AC input power AC1 is a three-phase power source.

정류부(1)는, 출력직류전류(I) 및 출력직류전압(V)를 출력하기 위한 한 쌍의 출력단자들(TO1, TO2)를 포함할 수 있다.The rectifying unit 1 may include a pair of output terminals TO1 and TO2 for outputting the output DC current I and the output DC voltage V.

제1정류회로(10)는, 교류입력전원(AC1)을 정류하여 제1직류전압(VDC1) 및 제1직류전류(IDC1)를 출력할 수 있다.The first rectifying circuit 10 may rectify the AC input power AC1 to output the first DC voltage V DC1 and the first DC current I DC1 .

스위칭부(20)는, 제1직류전압(VDC1) 및 제1직류전류(IDC1)를 이용하여 제2교류전압(VAC2) 및 제2교류전류(IAC2)을 출력할 수 있다. The switching unit 20 may output the second AC voltage V AC2 and the second AC current I AC2 using the first DC voltage V DC1 and the first DC current I DC1 .

변압부(30), 제2교류전압(VAC2)보다 작은 값을 갖는 제3교류전압(VAC3)을 출력하고 제2교류전류(IAC2)보다 큰 값을 갖는 제3교류전류(IAC3)를 출력하도록 되어 있을 수 있다.The transformer 30 outputs a third AC voltage V AC3 having a value smaller than the second AC voltage V AC2 and a third AC current I AC3 having a value greater than the second AC current I AC2 . ).

제2정류회로(40)는, 제3교류전류(IAC3)을 정류하여 출력직류전류(I)를 제공할 수 있다.The second rectifying circuit 40 may rectify the third AC current I AC3 to provide the output DC current I.

스위칭부(20)는, 입력된 직류전원을 교류전원으로 변환하기 위한 4개의 IGBT(M1, M2, M3, M4)를 포함할 수 있다. The switching unit 20 may include four IGBTs (M1, M2, M3, and M4) for converting the input DC power to AC power.

제1 IGBT(M1)의 콜렉터 및 제2 IGBT(M2)의 콜렉터에는 제1직류전압(VDC1)이 인가될 수 있다. 제1 IGBT(M1)의 이미터는 제3 IGBT(M3)의 콜렉터에 연결되고, 제2 IGBT(M2)의 이미터는 제4 IGBT(M4)의 콜렉터에 연결될 수 있다. 제3 IGBT(M3)의 이미터 및 제4 IGBT(M4)의 이미터는 기준전위에 연결될 수 있다.The first DC voltage V DC1 may be applied to the collector of the first IGBT (M1) and the collector of the second IGBT (M2). The emitter of the first IGBT (M1) may be connected to the collector of the third IGBT (M3), and the emitter of the second IGBT (M2) may be connected to the collector of the fourth IGBT (M4). The emitter of the third IGBT (M3) and the emitter of the fourth IGBT (M4) may be connected to a reference potential.

제1 IGBT(M1) 및 제4 IGBT(M4)의 게이트에는 제1PWM신호(PWM1)가 인가되고, 제2 IGBT(M2) 및 제3 IGBT(M3)의 게이트에는 제2PWM신호(PWM2)가 인가될 수 있다. The first PWM signal (PWM1) is applied to the gates of the first IGBT (M1) and the fourth IGBT (M4), and the second PWM signal (PWM2) is applied to the gates of the second IGBT (M2) and the third IGBT (M3). Can be.

제1PWM신호(PWM1) 및 제2PWM신호(PWM2)는 정류부(1)의 외부에 있는 PWM 제어부로부터 제공받을 수 있다.The first PWM signal (PWM1) and the second PWM signal (PWM2) may be provided from a PWM control unit outside the rectifying unit (1).

제1정류회로(10), 스위칭부(20), 변압부(30), 및 제2정류회로(40) 내부의 구체적인 구성은 다양한 종래기술의 실시예에 따라 변경될 수 있음을 이해할 수 있다. It can be understood that the specific configurations inside the first rectifying circuit 10, the switching unit 20, the transformer 30, and the second rectifying circuit 40 may be changed according to various embodiments of the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 정류기(100)의 구조를 나타낸 것이다.Figure 2 shows the structure of a rectifier 100 provided according to an embodiment of the present invention.

정류기(100)는, 정류부(1), PWM 제어부(2), 전류감지부(3)를 포함할 수 있다. 이때, 정류부(1)를 N개 이상 포함될 수 있다(단, N은 2 이상의 자연수). 도 2는 N=3인 예를 나타낸 것이다. 도 2에서 서로 구분되는 3개의 정류부(1)는 각각 참조번호의 끝에 '.a', '.b', '.c'를 붙여 구분하였다. The rectifier 100 may include a rectifying unit 1, a PWM control unit 2, and a current sensing unit 3. At this time, N or more rectifiers 1 may be included (wherein N is a natural number of 2 or more). 2 shows an example in which N = 3. In FIG. 2, three rectifiers 1 separated from each other are identified by adding '.a', '.b', and '.c' at the end of the reference number.

정류기(100)는 1개 이상의 입력단자(TFI1, TFI2, TFI3)들을 포함할 수 있다. The rectifier 100 may include one or more input terminals (TFI1, TFI2, TFI3).

정류기(100)의 입력단자(TFI1, TFI2, TFI3)에는, 제1정류부(1.a)의 입력단자(TI1.a, TI2.a, TI3.a), 제2정류부(1.b)의 입력단자(TI1.b, TI2.b, TI3.b), 및 제3정류부(1.c)의 입력단자(TI1.c, TI2.c, TI3.c)가 공통으로 연결될 수 있다. 즉, 제1정류부(1.a), 제2정류부(1.b), 및 제3정류부(1.c)가 제공받는 교류전원은 동일한 것(AC1)일 수 있다.In the input terminals (TFI1, TFI2, TFI3) of the rectifier 100, the input terminals of the first rectifier (1.a) (TI1.a, TI2.a, TI3.a), the second rectifier (1.b) The input terminals TI1.b, TI2.b, TI3.b, and the input terminals TI1.c, TI2.c, and TI3.c of the third rectifying unit 1.c may be commonly connected. That is, the AC power supplied by the first rectifying unit (1.a), the second rectifying unit (1.b), and the third rectifying unit (1.c) may be the same (AC1).

정류기(100)는 직류전류 출력단자(TFO1, TFO2)들을 포함할 수 있다. The rectifier 100 may include DC current output terminals TFO1 and TFO2.

정류기(100)는 직류전류 출력단자(TFO1, TFO2)들은 제1정류부(1.a)의 출력단자(TO1.a, TO2.a), 제2정류부(1.b)의 출력단자(TO1.b, TO2.b), 및 제3정류부(1.c)의 출력단자(TO1.c, TO2.c)에 공통으로 연결되어 있을 수 있다. 즉, 제1정류부(1.a)의 출력단자(TO1.a, TO2.a), 제2정류부(1.b)의 출력단자(TO1.b, TO2.b), 및 제3정류부(1.c)의 출력단자(TO1.c, TO2.c)는 서로 병렬로 연결될 수 있다. 이로써, 제1정류부(1.a)로부터 제공되는 제1출력직류전류(I.a), 제2정류부(1.b)로부터 제공되는 제2출력직류전류(I.b), 제3정류부(1.c)로부터 제공되는 제3출력직류전류(I.c)가 서로 더해져서 정류기(100)의 출력직류전류(I.T)가 제공될 수 있다.In the rectifier 100, the DC current output terminals TFO1 and TFO2 are output terminals TO1.a and TO2.a of the first rectifying unit 1.a, and output terminals TO1 of the second rectifying unit 1.b. b, TO2.b), and the output terminals TO1.c and TO2.c of the third rectifying unit 1.c may be commonly connected. That is, the output terminals (TO1.a, TO2.a) of the first rectifier (1.a), the output terminals (TO1.b, TO2.b) of the second rectifier (1.b), and the third rectifier (1) The output terminals (TO1.c, TO2.c) of .c) may be connected in parallel to each other. Thus, the first output DC current (Ia) provided from the first rectifying unit (1.a), the second output DC current (Ib) provided from the second rectifying unit (1.b), and the third rectifying unit (1.c) The third output DC current (Ic) provided from is added to each other to provide the output DC current (IT) of the rectifier 100.

제1정류부(1.a), 제2정류부(1.b), 및 제3정류부(1.c)의 내부구조는 서로 동일하다. 다만, 제1정류부(1.a)에 제공되는 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2정류부(1.b)에 제공되는 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3정류부(1.c)에 제공되는 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)는 서로에 대하여 독립적일 수 있다.The internal structures of the first rectifying part (1.a), the second rectifying part (1.b), and the third rectifying part (1.c) are the same. However, the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a) provided to the first rectifier (1.a), and the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b) provided to the second rectifier (1.b) ), And the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) provided to the third rectifying unit (1.c) may be independent of each other.

제1정류부(1.a), 제2정류부(1.b), 및 제3정류부(1.c)는, 그 내부구조는 서로 동일하며, 모두 동일한 교류전원(AC1)을 제공받는다. 따라서 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)가 서로 동일한 경우에는, 제1출력직류전류(I.a), 제2출력직류전류(I.b), 및 제3출력직류전류(I.c)는 임의의 시간에서 실질적으로 서로 동일할 수 있다. 그러나 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)가 서로 다른 경우에는, 제1출력직류전류(I.a), 제2출력직류전류(I.b), 및 제3출력직류전류(I.c)는 임의의 시간에서 실질적으로 서로 다를 수도 있다.The first rectifying unit (1.a), the second rectifying unit (1.b), and the third rectifying unit (1.c) have the same internal structure, and are all provided with the same AC power source (AC1). Therefore, when the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b), and the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) are identical to each other, the first The first output direct current Ia, the second output direct current Ib, and the third output direct current Ic may be substantially equal to each other at any time. However, when the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b), and the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) are different, the first The first output direct current Ia, the second output direct current Ib, and the third output direct current Ic may be substantially different at any time.

PWM 제어부(2)는 삼각파 발생부(21) 및 PWM 신호 생성부(22)를 포함할 수 있다. The PWM control unit 2 may include a triangular wave generation unit 21 and a PWM signal generation unit 22.

삼각파 발생부(21)는, 제1삼각파(ST.a)를 발생시키는 제1 삼각파 발생부(21.a), 제2삼각파(ST.b)를 발생시키는 제2 삼각파 발생부(21.b), 및 제3삼각파(ST.c)를 발생시키는 제3 삼각파 발생부(21.c)를 포함할 수 있다. 제1삼각파(ST.a), 제2삼각파(ST.b), 제3삼각파(ST.c)는 임의의 시각에서 서로 동일하지 않도록 발생될 수도 있으며, 임의의 시각에서 서로 동일하도록 발생될 수도 있다.The triangular wave generator 21 includes a first triangular wave generator 21.a for generating a first triangular wave ST.a, and a second triangular wave generator 21.b for generating a second triangular wave ST.b. ), And a third triangular wave generator 21.c for generating the third triangular wave ST.c. The first triangular wave (ST.a), the second triangular wave (ST.b), and the third triangular wave (ST.c) may be generated not to be identical to each other at any time, or may be generated to be identical to each other at any time. have.

PWM 신호 생성부(22)는, 제1삼각파(ST.a)를 기초로 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a)를 발생시키는 제1PWM 신호 생성부(22.a), 제2삼각파(ST.b)를 기초로 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b)를 발생시키는 제2PWM 신호 생성부(22.b), 및 제3삼각파(ST.c)를 기초로 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)를 발생시키는 제3PWM 신호 생성부(22.c)를 포함할 수 있다.The PWM signal generation unit 22 includes a first PWM signal generation unit 22.a and a second triangular wave that generate first PWM signal sets (PWM1.a, PWM2.a) based on the first triangular wave (ST.a). Based on (ST.b), a second PWM signal generator 22.b for generating a second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b), and a third PWM signal based on a third triangular wave (ST.c) It may include a third PWM signal generation unit 22.c generating the set (PWM1.c, PWM2.c).

제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)의 파형은 각각 제1삼각파(ST.a), 제2삼각파(ST.b), 제3삼각파(ST.c)의 모양에 따라 결정될 수 있다.The waveforms of the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b), and the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) are respectively the first triangular wave ( ST.a), second triangular wave (ST.b), and third triangular wave (ST.c).

전류감지부(3)는 CT(current transformer)일 수 있다. 전류감지부(3)는 정류기(100)의 출력직류전류(I.T)에 비례하는 감지전류(Isense)를 출력하여 PWM 제어부(2)에게 피드백할 수 있다. PWM 제어부(2)는 피드백된 감지전류(Isense)를 기초로 출력직류전류(I.T)의 값을 조절할 수 있으며, 이를 위해 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)의 파형을 제어할 수 있다.The current sensing unit 3 may be a current transformer (CT). The current sensing unit 3 may output a sensing current (Isense) proportional to the output direct current (I.T) of the rectifier 100 and feed it back to the PWM controller 2. The PWM control unit 2 may adjust the value of the output DC current IT based on the feedback sense current (Isense), and for this purpose, the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), and the second PWM signal set ( The waveforms of the PWM1.b, PWM2, b), and the third PWM signal sets (PWM1.c, PWM2.c) can be controlled.

도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 정류기(100)를 이용하는 하나의 응용예를 나타낸 것이다.3 shows one application example using the rectifier 100 provided according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2.

정류기(100)의 입력단자는, 3상전력을 발생시키는 발전기(200), 퓨즈(300), 및 3상 인덕터(400)를 포함하는 입력전력 제공부에 연결되어 입력전력을 제공받을 수 있다. The input terminal of the rectifier 100 may be connected to an input power providing unit including a generator 200 that generates three-phase power, a fuse 300, and a three-phase inductor 400 to receive input power.

정류기(100)의 출력단자는, 예컨대 선박의 평형수가 통과하는 배관에 연결된 전극(500)에 연결될 수 있다.The output terminal of the rectifier 100 may be connected to an electrode 500 connected to a pipe through which ballast water of a ship passes, for example.

도 4는 도 2에 나타낸 복수 개의 정류부에 모두 동일한 파형의 PWM 신호가 제공되었을 때에, 정류기의 직류출력전류 및 상기 각 정류부의 직류출력전류의 파형을 나타낸 것이다.4 shows waveforms of DC output currents of the rectifier and DC output currents of each of the rectifiers when PWM signals of the same waveform are provided in all of the plurality of rectifiers shown in FIG. 2.

도 5는 도 2에 나타낸 복수 개의 정류부에 각각 서로 다른 파형의 PWM 신호가 제공되었을 때에, 정류기의 직류출력전류 및 상기 각 정류부의 직류출력전류의 파형을 나타낸 것이다.5 shows waveforms of the DC output current of the rectifier and the DC output current of each of the rectifiers when PWM signals of different waveforms are provided to the plurality of rectifiers shown in FIG. 2, respectively.

도 4 및 도 5의 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 전류의 크기를 나타낸다. 도 4 및 도 5의 가로축의 가장 좌측 시점은, 정류기(100)의 동작을 시작하여 정류기(100) 및 각 정류부(1)의 출력단자로부터 전류가 출력되기 시작하는 시각을 나타낸다. 정류기(1)가 정상적으로 동작하는 경우, 정류기(100) 및 각 정류부(1)의 출력단자로부터 제공되는 직류전류는 특정 전류값으로 고정되어 안정화될 수 있다. 이때, 각 직류전류에는 리플이 존재할 수 있다.4 and 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the magnitude of current. The leftmost viewpoint of the horizontal axis of FIGS. 4 and 5 represents a time when the operation of the rectifier 100 starts, and current starts to be output from the output terminals of the rectifier 100 and each rectifier 1. When the rectifier 1 operates normally, the DC current provided from the rectifier 100 and the output terminals of each rectifier 1 may be fixed to a specific current value and stabilized. At this time, ripple may exist in each DC current.

도 4의 경우, 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)가 모두 서로 동일한 경우를 가정하였으므로, 제1출력직류전류(I.a), 제2출력직류전류(I.b), 및 제3출력직류전류(I.c)는 임의의 시간에서 실질적으로 서로 동일하다. 제1출력직류전류(I.a), 제2출력직류전류(I.b), 및 제3출력직류전류(I.c)이 서로 더해지는 경우 여기에 각각 존재하는 리플들이 서로 보강되는 효과가 나타난다. 따라서 정류기(100)의 출력직류전류(I.T1)에 나타나는 리플은 이에 비하여 약 3배의 크기를 갖는다는 점을 이해할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 현상을 기술적 문제점으로 제시하고 있다.In the case of FIG. 4, the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b), and the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) are all mutually Since the same case is assumed, the first output direct current Ia, the second output direct current Ib, and the third output direct current Ic are substantially the same at any time. When the first output direct current (I.a), the second output direct current (I.b), and the third output direct current (I.c) are added to each other, the ripples present therein are reinforced with each other. Therefore, it can be understood that the ripple appearing in the output direct current (I.T1) of the rectifier 100 has a size of about 3 times that of the ripple. In the present invention, this phenomenon is presented as a technical problem.

도 5의 경우, 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)가 모두 서로 다른 경우를 가정하였다. 특히, 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)가 각각 서로에 대하여 PWM 신호 발생 주기(Ts)의 1/3에 해당하는 위상차를 갖는 경우를 가정하였다. 이때, 제1출력직류전류(I.a), 제2출력직류전류(I.b), 및 제3출력직류전류(I.c)의 파형은 실질적으로 서로 동일하지만, 각 전류에 존재하는 리플의 위상이 서로 다르다는 점을 이해할 수 있다. 제1출력직류전류(I.a), 제2출력직류전류(I.b), 및 제3출력직류전류(I.c)이 서로 더해지는 경우 여기에 각각 존재하는 리플들이 서로 상쇄되는 효과가 나타난다. 따라서 정류기(100)의 출력직류전류(I.T2)에 나타나는 리플은 이에 비하여 오히려 감소할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 현상을 상기 기술적 문제점의 해결방법으로서 인식하고 있다.In the case of FIG. 5, the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b), and the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) are all mutually Other cases were assumed. In particular, the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b), and the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) are PWM to each other. It is assumed that a phase difference corresponding to 1/3 of the signal generation period Ts is assumed. At this time, the waveforms of the first output direct current (Ia), the second output direct current (Ib), and the third output direct current (Ic) are substantially the same, but the phases of the ripples present in each current are different from each other. Can understand When the first output direct current (I.a), the second output direct current (I.b), and the third output direct current (I.c) are added to each other, the ripples present therein are canceled out. Therefore, the ripple appearing in the output direct current (I.T2) of the rectifier 100 can be reduced rather than this. In the present invention, this phenomenon is recognized as a solution to the above technical problem.

도 6은 도 4에 나타낸 출력직류전류(I.T1)와 도 5에 나타낸 출력직류전류(I.T2)의 파형을 서로 비교한 것이다. 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)가 모두 서로 다른 경우가, 모두 서로 동일한 경우에 비하여, 정류기(100)의 출력전류에 존재하는 리플의 상하폭이 감소된 것을 확인할 수 있다.6 is a comparison of the waveforms of the output DC current I.T1 shown in FIG. 4 and the output DC current I.T2 shown in FIG. 5. When the 1PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), the 2PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b), and the 3PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) are all different, all Compared to the same case, it can be seen that the upper and lower widths of the ripples present in the output current of the rectifier 100 are reduced.

도 7은 도 5에 나타낸 바와 같이 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)가 서로에 대하여 위상차를 갖도록 하는 구체적인 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.FIG. 7 shows the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b), and the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) as shown in FIG. ) Is a timing diagram for explaining a specific method of having a phase difference with respect to each other.

이하 도 7 및 도 2를 함께 참조하여 설명한다.Hereinafter, it will be described with reference to FIGS. 7 and 2 together.

도 7에는 위에서부터 순서대로 제1삼각파(ST.a), 제2삼각파(ST.b), 제3삼각파(ST.c), 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)의 파형을 나타내었다. 도 7에서 가로축은 시간을 나타내며 세로축은 각 신호의 전압크기를 나타낸다.In FIG. 7, a first triangular wave (ST.a), a second triangular wave (ST.b), a third triangular wave (ST.c), a first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), and a second PWM in order from the top. The waveforms of the signal sets (PWM1.b, PWM2, b), and the third PWM signal sets (PWM1.c, PWM2.c) are shown. In FIG. 7, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the voltage magnitude of each signal.

삼각파 발생부(21)는 제1삼각파(ST.a), 제1삼각파(ST.a)로부터 PWM 인터럽트 주기(Ts)의 1/3만큼 딜레이된 제2삼각파(ST.b), 및 제1삼각파(ST.a)로부터 PWM 인터럽트 주기(Ts)의 2/3만큼 딜레이된 제3삼각파(ST.c)를 생성할 수 있다.The triangular wave generator 21 includes a first triangular wave ST.a, a second triangular wave ST.b delayed by a third of the PWM interrupt period Ts from the first triangular wave ST.a, and the first triangular wave ST.a. A third triangular wave ST.c delayed by two thirds of the PWM interrupt period Ts may be generated from the triangular wave ST.a.

PWM 신호 생성부(22)는 필요한 PWM 신호의 듀티(D)를 계산할 수 있다. 듀티는 PWM 신호의 1주기 동안 상기 PWM 신호가 온 상태가 되는 시구간일 수 있다. 예컨대, 도 7에 나타낸 제1PWM 신호[1](PWM1.a)의 듀티는, 제1PWM 신호[1](PWM1.a)의 1주기의 1/3에 대응한다.The PWM signal generator 22 may calculate the duty D of the required PWM signal. The duty may be a time period during which the PWM signal is turned on for one period of the PWM signal. For example, the duty of the first PWM signal [1] (PWM1.a) shown in FIG. 7 corresponds to one third of one cycle of the first PWM signal [1] (PWM1.a).

그 다음 PWM 신호 생성부(22)는, PWM 신호들의 듀티의 평균값을 나타내는 평균듀티(Dmean)에 상기 듀티의 절반에 해단하는 값(D/2)를 더한 값을 이용할 수 있다. 예컨대, 도 7에 나타낸 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a), 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2,b), 및 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2.c)의 듀티의 평균값은, 1주기의 1/3에 대응한다. 그리고 상기 듀티의 절반에 해단하는 값(D/2)은, 1주기의 1/6에 대응한다. Then, the PWM signal generation unit 22 may use an average duty (Dmean) representing the average value of the duty of the PWM signals plus a value (D / 2) that is cut off at half of the duty. For example, the duty of the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2, b), and the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2.c) shown in FIG. The average value of corresponds to 1/3 of one cycle. And the value (D / 2) that breaks at half of the duty corresponds to 1/6 of one cycle.

PWM 신호 생성부(22)는, 제1삼각파(ST.a)의 크기가 미리 결정된 제11기준값(Th.a1)보다 커지는 순간에 제1PWM 신호[1](PWM1.a)를 온 상태로 변화시키고, 제1삼각파(ST.a)의 크기가 상기 제11기준값(Th.a1)보다 작아지는 순간에 제1PWM 신호[1](PWM1.a)를 오프 상태로 변화시킬 수 있다.The PWM signal generator 22 changes the first PWM signal [1] (PWM1.a) to the ON state when the magnitude of the first triangular wave (ST.a) becomes larger than the predetermined eleventh reference value (Th.a1). When the magnitude of the first triangular wave ST.a becomes smaller than the eleventh reference value Th.a1, the first PWM signal [1] (PWM1.a) may be changed to an off state.

PWM 신호 생성부(22)는, 제2삼각파(ST.b)의 크기가 미리 결정된 제21기준값(Th.b1)보다 커지는 순간에 제2PWM 신호[1](PWM1.b)를 온 상태로 변화시키고, 제2삼각파(ST.b)의 크기가 상기 제21기준값(Th.b1)보다 작아지는 순간에 제2PWM 신호[1](PWM1.b)를 오프 상태로 변화시킬 수 있다.The PWM signal generator 22 changes the second PWM signal [1] (PWM1.b) to the ON state at the moment when the size of the second triangular wave (ST.b) becomes larger than the predetermined 21st reference value (Th.b1). When the magnitude of the second triangular wave ST.b becomes smaller than the 21st reference value Th.b1, the second PWM signal [1] (PWM1.b) may be changed to an off state.

PWM 신호 생성부(22)는, 제3삼각파(ST.c)의 크기가 미리 결정된 제31기준값(Th.c1)보다 커지는 순간에 제3PWM 신호[1](PWM1.c)를 온 상태로 변화시키고, 제3삼각파(ST.c)의 크기가 상기 제31기준값(Th.c1)보다 작아지는 순간에 제3PWM 신호[1](PWM1.c)를 오프 상태로 변화시킬 수 있다.The PWM signal generator 22 changes the third PWM signal [1] (PWM1.c) to the ON state when the magnitude of the third triangular wave (ST.c) becomes larger than the predetermined 31st reference value (Th.c1). When the magnitude of the third triangular wave ST.c becomes smaller than the 31st reference value Th.c1, the third PWM signal [1] (PWM1.c) may be changed to an off state.

제11기준값(Th.a1), 제21기준값(Th.b1), 및 제31기준값(Th.c1)은 서로 동일한 제1값을 가질 수 있다.The eleventh reference value Th.a1, the twenty-first reference value Th.b1, and the thirty-first reference value Th.c1 may have the same first value.

PWM 신호 생성부(22)는, 제1삼각파(ST.a)의 크기가 미리 결정된 제12기준값(Th.a2)보다 작아지는 순간에 제1PWM 신호[2](PWM2.a)를 온 상태로 변화시키고, 제1삼각파(ST.a)의 크기가 상기 제12기준값(Th.a2)보다 커지는 순간에 제1PWM 신호[2](PWM2.a)를 오프 상태로 변화시킬 수 있다.The PWM signal generator 22 turns on the first PWM signal [2] (PWM2.a) at the moment when the magnitude of the first triangular wave (ST.a) becomes smaller than the predetermined twelfth reference value (Th.a2). The first PWM signal [2] (PWM2.a) may be changed to an off state at the moment when the magnitude of the first triangular wave ST.a becomes larger than the twelfth reference value Th.a2.

PWM 신호 생성부(22)는, 제2삼각파(ST.b)의 크기가 미리 결정된 제22기준값(Th.b2)보다 작아지는 순간에 제2PWM 신호[2](PWM2.b)를 온 상태로 변화시키고, 제2삼각파(ST.b)의 크기가 상기 제22기준값(Th.b2)보다 커지는 순간에 제2PWM 신호[2](PWM2.b)를 오프 상태로 변화시킬 수 있다.The PWM signal generator 22 turns on the second PWM signal [2] (PWM2.b) at the moment when the size of the second triangular wave (ST.b) becomes smaller than the predetermined second reference value (Th.b2). The second PWM signal [2] (PWM2.b) may be changed to an off state at the moment when the magnitude of the second triangular wave (ST.b) becomes larger than the second reference value (Th.b2).

PWM 신호 생성부(22)는, 제3삼각파(ST.c)의 크기가 미리 결정된 제32기준값(Th.c2)보다 작아지는 순간에 제3PWM 신호[2](PWM2.c)를 온 상태로 변화시키고, 제3삼각파(ST.c)의 크기가 상기 제32기준값(Th.c2)보다 커지는 순간에 제3PWM 신호[2](PWM2.c)를 오프 상태로 변화시킬 수 있다.The PWM signal generator 22 turns on the third PWM signal [2] (PWM2.c) at the moment when the magnitude of the third triangular wave (ST.c) becomes smaller than the predetermined 32nd reference value (Th.c2). The third PWM signal [2] (PWM2.c) may be changed to an off state at the moment when the magnitude of the third triangular wave ST.c becomes larger than the 32nd reference value Th.c2.

제12기준값(Th.a2), 제22기준값(Th.b2), 및 제32기준값(Th.c2)은 서로 동일한 제2값을 가질 수 있다.The twelfth reference value Th.a2, the twenty-second reference value Th.b2, and the thirty-second reference value Th.c2 may have the same second value.

상기 제1값은 상기 제2값보다 클 수 있다.The first value may be greater than the second value.

그 결과 도 7에 도시한 제1PWM 신호[1](PWM1.a), 제1PWM 신호[2](PWM2.a), 제2PWM 신호[1](PWM1.b), 제2PWM 신호[2](PWM2.b), 제3PWM 신호[1](PWM1.c), 및 제3PWM 신호[2](PWM2.c)가 출력될 수 있다. As a result, the 1PWM signal [1] (PWM1.a), the 1PWM signal [2] (PWM2.a), the 2PWM signal [1] (PWM1.b), and the 2PWM signal [2] ( PWM2.b), a third PWM signal [1] (PWM1.c), and a third PWM signal [2] (PWM2.c) may be output.

도 7을 살펴보면, 제2PWM 신호세트(PWM1.b, PWM2.b)는 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a)에 대하여 PWM 인터럽트 주기(Ts)의 1/3만큼 지연되어 발생하고, 제3PWM 신호세트(PWM1.c, PWM2,c)는 제1PWM 신호세트(PWM1.a, PWM2.a)에 대하여 PWM 인터럽트 주기(Ts)의 2/3만큼 지연되어 발생함을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, the second PWM signal set (PWM1.b, PWM2.b) is delayed by one third of the PWM interrupt period (Ts) with respect to the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a), It can be seen that the third PWM signal set (PWM1.c, PWM2, c) is delayed by two thirds of the PWM interrupt period (Ts) with respect to the first PWM signal set (PWM1.a, PWM2.a).

도 7에 나타낸 PWM 신호세트의 생성방법은 본 발명의 이해 및 구현을 돕기 위한 예시적인 것으로 이해되어야 한다. 상기 PWM 신호세트들을 생성하기 위한 특정한 기술에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않는다.It should be understood that the method of generating the PWM signal set shown in FIG. 7 is exemplary to help understanding and implementation of the present invention. The scope of the invention is not limited by the particular technique for generating the PWM signal sets.

상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.By using the above-described embodiments of the present invention, those who belong to the technical field of the present invention will be able to easily implement various changes and modifications without departing from the essential characteristics of the present invention. The contents of each claim in the claims may be combined with other claims without citation within the scope understood through this specification.

Claims (6)

제1정류부; 제2정류부; 및 PWM 제어부;를 포함하며,
상기 제1정류부 및 상기 제2정류부는 각각,
① 교류입력전원으로부터 제1직류전압 및 제1직류전류를 출력하는 제1정류회로;
② 상기 제1직류전압 및 상기 제1직류전류로부터 제2교류전압 및 제2교류전류을 출력하는 스위칭부;
③ 상기 제2교류전압보다 작은 값을 갖는 제3교류전압, 및 상기 제2교류전류보다 큰 값을 갖는 제3교류전류를 출력하는 변압부; 및
④ 상기 제3교류전류로부터 출력직류전류를 출력하는 제2정류회로;
를 포함하며,
상기 제1정류부 및 상기 제2정류부에는 동일한 교류전원이 인가되며,
상기 제1정류부에서 상기 출력직류전류를 제공하는 한 쌍의 제1출력단자와 상기 제2정류부에서 상기 출력직류전류를 제공하는 한 쌍의 제2출력단자는 서로 병렬로 연결되어 있으며,
상기 제1정류부에 포함된 상기 스위칭부의 동작은 상기 PWM 제어부가 제공하는 제1PWM 신호세트에 의해 제어되고,
상기 제2정류부에 포함된 상기 스위칭부의 동작은 상기 PWM 제어부가 제공하는 제2PWM 신호세트에 의해 제어되며,
상기 제2PWM 신호세트는 상기 제1PWM 신호세트에 대하여 0이 아닌 위상차를 가지며,
상기 교류입력전원은 3상전원이며,
상기 제1정류회로는, 제1다이오드, 제2다이오드, 제3다이오드, 제4다이오드, 제5다이오드, 제6다이오드, 제1저항, 및 제1커패시터를 포함하며,
상기 제1다이오드의 일단, 상기 제2다이오드의 일단, 상기 제3다이오드의 일단, 상기 제1저항의 일단, 및 상기 제1커패시터의 일단은 서로 연결되어 있으며,
상기 제4다이오드의 일단, 상기 제5다이오드의 일단, 상기 제6다이오드의 일단, 상기 제1저항의 타단, 및 상기 제1커패시터의 타단은 서로 연결되어 있으며,
상기 제1다이오드의 타단과 상기 제4다이오드의 타단은 상기 교류입력전원의 제1입력단자에 연결되어 있고,
상기 제2다이오드의 타단과 상기 제5다이오드의 타단은 상기 교류입력전원의 제2입력단자에 연결되어 있고,
상기 제3다이오드의 타단과 상기 제6다이오드의 타단은 상기 교류입력전원의 제3입력단자에 연결되어 있으며,
상기 제1저항의 일단 및 상기 제1저항의 타단은 각각 상기 스위칭부의 서로 다른 입력단자들에 연결되어 있으며,
상기 제2정류회로는, 제11다이오드, 제12다이오드, 제2커패시터, 제3커패시터, 제2저항, 제3저항, 및 제1인덕터를 포함하며,
상기 제11다이오드의 일단 및 상기 제11다이오드의 타단은 각각 상기 제2커패시터의 일단 및 상기 제2저항의 일단에 연결되어 있으며,
상기 제2커패시터의 타단 및 상기 제2저항의 타단은 서로 연결되어 있으며,
상기 제12다이오드의 일단 및 상기 제12다이오드의 타단은 각각 상기 제3커패시터의 일단 및 상기 제3저항의 일단에 연결되어 있으며,
상기 제3커패시터의 타단 및 상기 제3저항의 타단은 서로 연결되어 있으며,
상기 제2저항의 일단과 상기 제3저항의 일단은 상기 제1인덕터의 일단에 연결되어 있으며,
상기 제1인덕터의 타단은 상기 제2정류회로의 출력단자에 연결되며,
상기 제11다이오드의 일단 및 상기 제12다이오드의 일단은 각각 상기 변압부의 서로 다른 출력단자들에 연결되는,
정류기.A first rectifying unit; A second rectifying unit; And a PWM control unit;
The first rectifying unit and the second rectifying unit, respectively,
① A first rectifying circuit that outputs a first DC voltage and a first DC current from an AC input power source;
② A switching unit that outputs a second AC voltage and a second AC current from the first DC voltage and the first DC current;
③ A transformer that outputs a third AC voltage having a value smaller than the second AC voltage and a third AC current having a value larger than the second AC voltage; And
④ a second rectifying circuit that outputs an output DC current from the third AC current;
It includes,
The same AC power is applied to the first rectifier and the second rectifier,
The pair of first output terminals that provide the output DC current from the first rectifier and the pair of second output terminals that provide the output DC current from the second rectifier are connected in parallel to each other,
The operation of the switching unit included in the first rectifying unit is controlled by a first PWM signal set provided by the PWM control unit,
The operation of the switching unit included in the second rectifying unit is controlled by a second PWM signal set provided by the PWM control unit,
The second PWM signal set has a non-zero phase difference with respect to the first PWM signal set,
The AC input power is a three-phase power,
The first rectifying circuit includes a first diode, a second diode, a third diode, a fourth diode, a fifth diode, a sixth diode, a first resistor, and a first capacitor,
One end of the first diode, one end of the second diode, one end of the third diode, one end of the first resistor, and one end of the first capacitor are connected to each other,
One end of the fourth diode, one end of the fifth diode, one end of the sixth diode, the other end of the first resistor, and the other end of the first capacitor are connected to each other,
The other end of the first diode and the other end of the fourth diode are connected to the first input terminal of the AC input power,
The other end of the second diode and the other end of the fifth diode are connected to the second input terminal of the AC input power,
The other end of the third diode and the other end of the sixth diode are connected to the third input terminal of the AC input power,
One end of the first resistor and the other end of the first resistor are respectively connected to different input terminals of the switching unit,
The second rectifying circuit includes an eleventh diode, a twelve diode, a second capacitor, a third capacitor, a second resistor, a third resistor, and a first inductor,
One end of the eleventh diode and the other end of the eleventh diode are respectively connected to one end of the second capacitor and one end of the second resistor,
The other end of the second capacitor and the other end of the second resistor are connected to each other,
One end of the twelfth diode and the other end of the twelfth diode are respectively connected to one end of the third capacitor and one end of the third resistor,
The other end of the third capacitor and the other end of the third resistor are connected to each other,
One end of the second resistor and one end of the third resistor are connected to one end of the first inductor,
The other end of the first inductor is connected to the output terminal of the second rectifying circuit,
One end of the eleventh diode and one end of the twelfth diode are respectively connected to different output terminals of the transformer,
rectifier. 제1항에 있어서,
상기 제1정류회로, 상기 스위칭부, 상기 변압부, 및 상기 제2정류회로를 포함하는 제3정류부를 더 포함하며,
상기 제3정류부 및 상기 제2정류부에는 동일한 교류전원이 인가되며,
상기 제3정류부에서 상기 출력직류전류를 제공하는 한 쌍의 제3출력단자와 상기 제2정류부에서 상기 출력직류전류를 제공하는 한 쌍의 제2출력단자는 서로 병렬로 연결되어 있으며,
상기 제3정류부에 포함된 상기 스위칭부의 동작은 상기 PWM 제어부가 제공하는 제3PWM 신호세트에 의해 제어되며,
상기 제3PWM 신호세트는 상기 제1PWM 신호세트 및 상기 제2PWM 신호세트에 대하여 각각 0이 아닌 위상차를 갖는 것을 특징으로 하는,
정류기.According to claim 1,
Further comprising a third rectifying unit including the first rectifying circuit, the switching unit, the transformer, and the second rectifying circuit,
The same AC power is applied to the third rectifier and the second rectifier,
The pair of third output terminals that provide the output DC current from the third rectifier and the pair of second output terminals that provide the output DC current from the second rectifier are connected in parallel to each other,
The operation of the switching unit included in the third rectifying unit is controlled by a third set of PWM signals provided by the PWM control unit,
The third PWM signal set has a non-zero phase difference for the first PWM signal set and the second PWM signal set, respectively.
rectifier. 제1항에 있어서, 상기 교류전원은 선박에 구비된 교류 발전기로부터 제공된 것이며, 상기 한 쌍의 제1출력단자는 상기 선박의 평형수가 통과하는 배관에 구비된 전극에 연결된 것인, 정류기.The rectifier according to claim 1, wherein the AC power is provided from an AC generator provided on the ship, and the pair of first output terminals are connected to electrodes provided on a pipe through which the ballast water of the ship passes. 제2항에 있어서,
상기 제2PWM 신호세트는 상기 제1PWM 신호세트에 대하여 PWM 신호 발생 주기의 1/3만큼 지연된 것이며, 그리고
상기 제3PWM 신호세트는 상기 제1PWM 신호세트에 대하여 PWM 신호 발생 주기의 2/3만큼 지연된 것인,
정류기.According to claim 2,
The second PWM signal set is delayed by one third of the PWM signal generation period with respect to the first PWM signal set, and
The 3PWM signal set is delayed by 2/3 of the PWM signal generation period with respect to the 1PWM signal set,
rectifier. 제1항에 있어서,
전류감지부를 더 포함하며,
상기 정류기로부터 출력되는 출력직류전류는, 상기 제1정류부로부터 출력되는 제1출력직류전류와 상기 제2정류부로부터 출력되는 제2출력직류전류를 포함하며,
상기 전류감지부는 상기 정류기로부터 출력되는 출력직류전류에 비례하는 감지전류를 출력하여 상기 PWM 제어부에게 제공하고,
상기 PWM 제어부는 상기 감지전류를 기초로 상기 제1PWM 신호세트 및 상기 제2PWM 신호세트의 파형을 제어하도록 되어 있는,
정류기.According to claim 1,
It further includes a current sensing unit,
The output DC current output from the rectifier includes a first output DC current output from the first rectifier and a second output DC current output from the second rectifier,
The current sensing unit outputs a sensing current proportional to the output DC current output from the rectifier and provides it to the PWM controller,
The PWM control unit is configured to control waveforms of the first PWM signal set and the second PWM signal set based on the sensed current.
rectifier. 공통의 입력전원에 연결되어 있으며, 각각의 직류전류 출력단자가 서로 병렬 연결되어 있고, 서로 동일한 내부구조를 갖는 N개의 정류부들; 및
상기 N개의 정류부들 각각에 포함된 직류-교류 변환 스위칭부에게 각각 PWM 신호세트를 제공하는 PWM 제어부
를 포함하며,
상기 N개의 정류부들에 포함된 N개의 직류-교류 변환 스위칭부중 임의의 제1직류-교류 변환 스위칭부에 제공되는 PWM 신호세트는, 임의의 제2직류-교류 변환 스위칭부에 제공되는 PWM 신호세트에 대하여 0이 아닌 딜레이를 가지며,
상기 입력전원은 3상전원이며,
각각의 상기 정류부는
① 상기 입력전원으로부터 제1직류전압 및 제1직류전류를 출력하는 제1정류회로;
② 상기 제1직류전압 및 상기 제1직류전류로부터 제2교류전압 및 제2교류전류을 출력하는 상기 직류-교류 변환 스위칭부;
③ 상기 제2교류전압보다 작은 값을 갖는 제3교류전압, 및 상기 제2교류전류보다 큰 값을 갖는 제3교류전류를 출력하는 변압부; 및
④ 상기 제3교류전류로부터 출력직류전류를 출력하는 제2정류회로;
를 포함하며,
상기 제1정류회로는, 제1다이오드, 제2다이오드, 제3다이오드, 제4다이오드, 제5다이오드, 제6다이오드, 제1저항, 및 제1커패시터를 포함하며,
상기 제1다이오드의 일단, 상기 제2다이오드의 일단, 상기 제3다이오드의 일단, 상기 제1저항의 일단, 및 상기 제1커패시터의 일단은 서로 연결되어 있으며,
상기 제4다이오드의 일단, 상기 제5다이오드의 일단, 상기 제6다이오드의 일단, 상기 제1저항의 타단, 및 상기 제1커패시터의 타단은 서로 연결되어 있으며,
상기 제1다이오드의 타단과 상기 제4다이오드의 타단은 상기 입력전원의 제1입력단자에 연결되어 있고,
상기 제2다이오드의 타단과 상기 제5다이오드의 타단은 상기 입력전원의 제2입력단자에 연결되어 있고,
상기 제3다이오드의 타단과 상기 제6다이오드의 타단은 상기 입력전원의 제3입력단자에 연결되어 있으며,
상기 제1저항의 일단 및 상기 제1저항의 타단은 각각 상기 직류-교류 변환 스위칭부의 서로 다른 입력단자들에 연결되어 있으며,
상기 제2정류회로는, 제11다이오드, 제12다이오드, 제2커패시터, 제3커패시터, 제2저항, 제3저항, 및 제1인덕터를 포함하며,
상기 제11다이오드의 일단 및 상기 제11다이오드의 타단은 각각 상기 제2커패시터의 일단 및 상기 제2저항의 일단에 연결되어 있으며,
상기 제2커패시터의 타단 및 상기 제2저항의 타단은 서로 연결되어 있으며,
상기 제12다이오드의 일단 및 상기 제12다이오드의 타단은 각각 상기 제3커패시터의 일단 및 상기 제3저항의 일단에 연결되어 있으며,
상기 제3커패시터의 타단 및 상기 제3저항의 타단은 서로 연결되어 있으며,
상기 제2저항의 일단과 상기 제3저항의 일단은 상기 제1인덕터의 일단에 연결되어 있으며,
상기 제1인덕터의 타단은 상기 제2정류회로의 출력단자에 연결되며,
상기 제11다이오드의 일단 및 상기 제12다이오드의 일단은 각각 상기 변압부의 서로 다른 출력단자들에 연결되는,
정류기.N rectifiers connected to a common input power supply, each DC current output terminal being connected to each other in parallel, and having the same internal structure; And
PWM control unit for providing a set of PWM signals to the DC-AC conversion switching unit included in each of the N rectification units
It includes,
Among the N DC-AC conversion switching units included in the N rectification units, a PWM signal set provided to any first DC-AC conversion switching unit is provided to any second DC-AC conversion switching unit. Has a non-zero delay for
The input power is a three-phase power,
Each said rectifying part
① A first rectifying circuit that outputs a first DC voltage and a first DC current from the input power supply;
② The DC-AC conversion switching unit outputs a second AC voltage and a second AC current from the first DC voltage and the first DC current;
③ A transformer that outputs a third AC voltage having a value smaller than the second AC voltage and a third AC current having a value larger than the second AC voltage; And
④ a second rectifying circuit that outputs an output DC current from the third AC current;
It includes,
The first rectifying circuit includes a first diode, a second diode, a third diode, a fourth diode, a fifth diode, a sixth diode, a first resistor, and a first capacitor,
One end of the first diode, one end of the second diode, one end of the third diode, one end of the first resistor, and one end of the first capacitor are connected to each other,
One end of the fourth diode, one end of the fifth diode, one end of the sixth diode, the other end of the first resistor, and the other end of the first capacitor are connected to each other,
The other end of the first diode and the other end of the fourth diode are connected to the first input terminal of the input power,
The other end of the second diode and the other end of the fifth diode are connected to the second input terminal of the input power,
The other end of the third diode and the other end of the sixth diode are connected to the third input terminal of the input power,
One end of the first resistor and the other end of the first resistor are respectively connected to different input terminals of the DC-AC conversion switching unit,
The second rectifying circuit includes an eleventh diode, a twelve diode, a second capacitor, a third capacitor, a second resistor, a third resistor, and a first inductor,
One end of the eleventh diode and the other end of the eleventh diode are respectively connected to one end of the second capacitor and one end of the second resistor,
The other end of the second capacitor and the other end of the second resistor are connected to each other,
One end of the twelfth diode and the other end of the twelfth diode are respectively connected to one end of the third capacitor and one end of the third resistor,
The other end of the third capacitor and the other end of the third resistor are connected to each other,
One end of the second resistor and one end of the third resistor are connected to one end of the first inductor,
The other end of the first inductor is connected to the output terminal of the second rectifying circuit,
One end of the eleventh diode and one end of the twelfth diode are respectively connected to different output terminals of the transformer,
rectifier.
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